• 제목/요약/키워드: Sensor Signal Processing

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Kalman Filter를 이용한 사출성형 제품의 품질 분류에 대한 연구 (A Study on Quality Classification of Injection Molding Process by Kalman Filter)

  • 신봉득;오혁준
    • 정보처리학회논문지:소프트웨어 및 데이터공학
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    • 제5권12호
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    • pp.635-640
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    • 2016
  • 생산 시스템의 신뢰도와 공정에서의 품질관리는 수익과 직결되는 중요한 요소이다. 이런 이유로 M2M 디바이스 레벨에서 데이터를 획득하는 방법 그리고 그것을 응용하여 신뢰도 및 품질 등과 연결하는 연구에서 최근 많은 성과를 보이고 있다. 본 논문은 이러한 연구 결과의 연장으로 획득한 데이터의 처리방법과 결과에 관한 것이다. 일반적으로, 센서 데이터와 같은 미세한 차이를 가지는 신호를 이용하여 제품의 품질을 식별하는 것은 기존의 통계적인 방법에서는 어렵다. 그러나 최근 기계 공정에서 정보를 실시간적이고 즉시적으로 처리를 해야 하는 요구가 증대되고 있다. 특히 사출성형 공정의 경우 프로세스가 짧은 Cycle 갖고 있어 프로세스의 진행과 동시에 제품의 양-불량을 판별할 수 있는 방법이 필요하다. 본 논문은 Kalman Filter를 적용하여 사출공정의 센서 데이터를 실시간적으로 처리하여 제품의 상태를 판단할 수 있는 방안을 제시한다.

The Performance Improvement of a Linear CCD Sensor Using an Automatic Threshold Control Algorithm for Displacement Measurement

  • Shin, Myung-Kwan;Choi, Kyo-Soon;Park, Kyi-Hwan
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 2005년도 ICCAS
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    • pp.1417-1422
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    • 2005
  • Among the sensors mainly used for displacement measurement, there are a linear CCD(Charge Coupled Device) and a PSD(Position Sensitive Detector) as a non-contact type. Their structures are different very much, which means that the signal processing of both sensors should be applied in the different ways. Most of the displacement measurement systems to get the 3-D shape profile of an object using a linear CCD are a computer-based system. It means that all of algorithms and mathematical operations are performed through a computer program to measure the displacement. However, in this paper, the developed system has microprocessor and other digital components that make the system measure the displacement of an object without a computer. The thing different from the previous system is that AVR microprocessor and FPGA(Field Programmable Gate Array) technology, and a comparator is used to play the role of an A/D(Analog to Digital) converter. Furthermore, an ATC(Automatic Threshold Control) algorithm is applied to find the highest pixel data that has the real displacement information. According to the size of the light circle incident on the surface of the CCD, the threshold value to remove the noise and useless data is changed by the operation of AVR microprocessor. The total system consists of FPGA, AVR microprocessor, and the comparator. The developed system has the improvement and shows the better performance than the system not using the ATC algorithm for displacement measurement.

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고해상도 센서어레이 신호처리법을 이용한 원자력발전소 핵증기 공급계통의 새로운 금속파편 진단기법 (A New Loose Parts Monitoring Technique for Nuclear Steam Supply System based on High Resolution Sensor Array Signal Processing)

  • 이일근;최재원
    • 한국음향학회지
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    • 제16권6호
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    • pp.76-84
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    • 1997
  • 원전내 금속파편들을 조기에 탐지하기 위한 금속파편 감시계통(LPMS : Loose Parts Monitoring System)은 원전의 안전성 및 신뢰도 확보를 위하여 중요한 부분으로서, 대부분의 국내 원전들에서 설치 운영중이거나 운영예정이다. 하지만 이들 LPMS들은 외국에서 개발된 것들로서 고가이며 기술이전이 이루어지지 않아 기술종속의 우려와 함께 효과적인 금속파편 진단에 많은 어려움을 지닌다. 따라서 본 논문의 주된 목적은 고해상도를 가지며 분석방법이 간단한 효율적인 금속파편 위치평가를 위한 알고리즘을 제안, 실현하므로써, 빈전문적인 운전자도 컴퓨터를 사용한 간단한 조작을 통하여 정확하고 신속한 금속파편 진단을 수행할 수 있도록 하는 것이다. 본 논문에서 제안한 수정된 원교차법을 이용하여 작성된 금속파편 위치평가 프로그램을 이용하여 실제 원전상황을 고려한 모의실험을 실시한 결과, 제안된 평가기법이 약 3.4% 정도 오차를 가지는 우수한 위치평가를 수행함을 알 수 있었다.

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소형 풍력발전 적용 풍력자원조사를 위한 데이터로거 개발 (A Development of Dedicated Data Logger for Wind Resource of Small Wind Power Generator)

  • 윤영천;정문선;김상만;김태곤;문채주
    • 한국태양에너지학회 논문집
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    • 제32권3호
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    • pp.146-152
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    • 2012
  • To install a wind power generator, the survey on the wind environment resources must be conducted in advance. The survey on the wind environment resources is to collect and analyze data regarding the wind speed and direction on a data logger. The data logger consists of a sensor, signal processing circuit and storage device. According to the analysis of the stored data, the amount of power generation by the types of generators can be predicted and the most optimal generator including safety grade can be selected, and in case of installing a generator in the future, it can be utilized as basic data regarding supporting base and foundation construction method of survey points. Data logger was developed for a small wind power generator that is suitable for the international standard(IEC 61400) by using DSP-F28335 micro controller in this paper. It was developed to measure the wind speed of 1 [m/s]~17 [m/s], the wind direction of 0 [$^{\circ}$]~359 [$^{\circ}$], and temperature of -30 [$^{\circ}C$]~50 [$^{\circ}C$], and the comparative experiment with other companies' data loggers was conducted, and an error was measured to be less than ${\pm}0.1$ [m/s] for wind speed and less than +1 [$^{\circ}$] for wind direction.

10-bit 40-MS/s 저전력 CMOS 파이프라인 A/D 변환기 설계 (A 10-bit 40-MS/s Low-Power CMOS Pipelined A/D Converter Design)

  • 이시영;유상대
    • 센서학회지
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    • 제6권2호
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    • pp.137-144
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    • 1997
  • 본 논문에서 설계된 시스템은 ${\pm}2.5\;V$ 또는 +5 V의 환경에서 40 MS/s의 샘플링 속도로 약 70 mW의 정전력을 소비하는 고속 신호 처리용 CMOS 10 비트 파이프라인 A/D 변환기이다. 제안된 A/D 변환기는 각 단 사이의 신호를 빠르게 처리하고, 비교기 옵셋에 대한 넓은 보정 범위를 허용하기 위해 단당 1.5 비트 구조를 사용하였다. 고속 저전력 파이프라인 A/D 변환기의 설계를 인해 특별한 성능을 가진 연산 증폭기를 필요로 함에 따라 기존의 폴디드-캐스코드 구조를 기본으로한 이득 향상 구조의 연산 증폭기를 설계하였다. 특히, 연산 증폭기 자동 설계 도구인 SAPICE의 자체 개발로 최적의 성능을 가진 연산 증폭기를 구현하였다. 그리고 신호 비교 시에 소비되는 전력을 감소시키기 위해 정전력을 거의 소비하지 않는 비교기를 채용하였다. 제안된 A/D 변환기는 $1.0{\mu}m$ n-well CMOS 공정을 이용하였으며 ${\pm}0.6$ LSB의 DNL, +1/-0.75 LSB의 INL, 그리고 9.97 MHz의 입력 신호에 대해 56.3 dB의 SNDR의 특성을 보였다.

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궤도 선형을 고려한 자기부상 열차의 3자유도 동역학 모델 수립 및 검증 (Modeling and Validation of 3DOF Dynamics of Maglev Vehicle Considering Guideway)

  • 박현철;노명규;강흥식;한형석;김창현;박영우
    • 한국정밀공학회지
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    • 제34권1호
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    • pp.41-46
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    • 2017
  • Magnetically levitated (Maglev) vehicles maintain a constant air gap between guideway and car bogie, and thereby achieves non-contact riding. Since the straightness and the flatness of the guideway directly affect the stability of levitation as well as the ride comfort, it is necessary to monitor the status of the guideway and to alert the train operators to any abnormal conditions. In order to develop a signal processing algorithm that extracts guideway irregularities from sensor data, virtual testing using a simulation model would be convenient for analyzing the exact effects of any input as long as the model describes the actual system accurately. Simulation model can also be used as an estimation model. In this paper, we develop a state-space dynamic model of a maglev vehicle system, running on the guideway that contains jumps. This model contains not only the dynamics of the vehicle, but also the descriptions of the power amplifier, the anti-aliasing filter and the sampling delay. A test rig is built for the validation of the model. The test rig consists of a small-scale maglev vehicle, tracks with artificial jumps, and various sensors measuring displacements, accelerations, and coil currents. The experimental data matches well with those from the simulation model, indicating the validity of the model.

지능형 빌딩을 위한 디지털 통합 전관 방송 시스템 개발 (Development of Integrated Public Address System for Intelligent Building)

  • 김정숙;송치원
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제21권2호
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    • pp.212-217
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    • 2011
  • 본 논문에서는 미래 지능형 빌딩 시스템에서 요구되는 다양한 상황을 인지할 수 있는 지능형 디지털 통합 전관 방송 시스템을 개발하였다. 화재와 재난과 같은 응급 상황이 발생할 때 울리는 경보음을 인식할 수 있으며, 실내 온도와 습도 및 환경 오염도와 같은 다양한 센서 출력을 전달 받아 지능적으로 상황에 맞는 대처 방안을 필요한 곳에 개별적으로 방송할 수 있는 지능형 디지털 통합 전관 방송 시스템을 개발하였다. 외부 입력, 마이크, CD와 MP3 및 라디오 기능 등을 일체형으로 통합하고 소형화한 디지털 전관 방송 시스템을 개발하고 있으며, 시스템이 중앙 집중 제어가 가능하도록 운용 MICOM을 개발하였다. 중앙 집중 제어를 수행하기 위해 운용 MICOM은 제어 계층, 처리 계층 및 사용자 인터페이스 계층인 3계층으로 구성된다.

살균제 Iprovalicarb 잔류물의 신속한 검출을 위한 바이오센서 (A Biosensor for the Rapid Detection of the Fungicide Iprovalicarb Residuess)

  • 조한근;김운호;경기성;이은영
    • Journal of Biosystems Engineering
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    • 제32권6호
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    • pp.440-447
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    • 2007
  • In this study, a biosensor was developed using an enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA) to rapidly measure the fungicide iprovalicarb residues in agricultural products. The biosensor was designed to include micro-pumps and solenoid valves for fluid transport, a spectrophotometer cuvet as a reaction chamber, a photodiode with a light-emitting diode for optical density measurement, and a control microcomputer to implement assay. The rate of change in optical density of the cuvet was read as final signal output. Micro-pumps were evaluated to investigate their delivery capability, the highest values of the error and the coefficient of variation were 4.3% and 4.6% respectively. As the incubation period was reduced from 15 minutes to 11 minutes to shorten the total processing time, the sensor sensitivity was decreased as the antibody dilution ratio was reduced to a half. The maximum usable period of the coated cuvet was found to be two days with 1% error limit. To predict the concentration of the iprovalicarb residue in agricultural products, a linear calibration model was obtained with r-square values of 0.992 for potato and 0.985 for onion. In validation test for the samples of potatoes and onions against the high performance liquid chromatography, very high correlation values were obtained as 0.996 and 0.993 respectively. Using the cuvet immobilized with antigen, it took 21-minutes for the biosensor to complete the measuring process of the iprovalicarb residues.

40채널 SQUID 시스템의 설계 (Design of a 40 channel SQUID system)

  • 이용호;김진목;권혁찬;임청무;이상길;박용기;박종철;이동훈;신진교;안창범;박민석;허용;흥종배
    • 대한의용생체공학회:학술대회논문집
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    • 대한의용생체공학회 1998년도 추계학술대회
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    • pp.191-192
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    • 1998
  • We report on the design of a low-noise 40 channel SQUID system for biomagnetism. We used low-noise SQUID sensor with the pickup coil integrated on the same wafer as the SQUID. The SQUID electronics were simplified by increasing the voltage output of the SQUID. The SQUID insert was designed to have low thermal load, minimizing the liquid helium loss. The digital signal processing provides versatile analysis tools and the software is based on the object-oriented programming. For the effective localization of the source location, solutions of the inverse problems based on the lead-field and the simulated anneal ins were studied.

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당량점 예측 알고리듬에 의한 가성소다 처리 섬유감량 시스템용 자동적정 장치 설계 (Design of an Automatic Titration System for Caustic Soda Treatment System Using the Equivalent Point Estimation Algorithm)

  • 조진호;진경찬;유병희;구성모;김명남;이종현;이홍락
    • 센서학회지
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    • 제3권3호
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    • pp.28-35
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    • 1994
  • 폴리에스 섬유의 감량을 위한 가성소다 처리 시스템에서 감량정도를 알기 위해서는 가성소다의 농도 측정 장치가 필요하다. 감량공정에서는 여러번의 농도측정이 요구되므로 단위농도 측정 공정은 빠르고 정확하게 이루어져야 하며, 이에 따른 당량점 검출 알고리듬이 제시되어야 한다. 본 논문에서는 매 적정액 주입 후 측정되는 각 pH값들로써 적정곡선을 추정하였고, 정확한 당량점을 예측하기 위해서 카디날 스프라인 알고리듬을 사용하였다. 처리시간이 경과되는 동안의 여러 당량점들을 이용하여 섬유의 감량 직선을 자동적으로 추정하고 그래프로 나타낼 수 있게 하였으며 섬유감량 시스템의 감량종료 신호를 발생시킬 수 있는 자동적정 장치의 하드웨어와 소프트웨어를 설계하였다.

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