MEMS 공정기법을 적용하여 새로운 형태의 LC 공진기형 자기센서를 제작하였다. 이 마이크로 LC 공진기는 솔레노이드형 마이크로인덕터에 연자성 마이크로와이어를 코어로 삽입하고 여기에 콘덴서를 병렬로 연결하여 구성하였다. 코어 자성 물질은 melt spinning 법으로 제조한 유리가 코팅된 $Co_{83.2}B_{3.3}Si_{5.9}Mn_{7.6}$ 마이크로와이어이다. 코어물질의 연자성을 개선하기 위하여 $150^{\circ}C$, $200^{\circ}C,\;250^{\circ}C,\;300^{\circ}C$ 등 여러 온도에서 1시간씩 진공 열처리하였다. MEMS 공정으로 제작된 솔레노이형 마이크로인덕터는 길이가 $500{\sim}1,000{\mu}m$ 이며 감은수는 $10{\sim}20$회이다. 외부자기장에 따른 본 마이크로인덕터의 최대 인덕턴스 변화율은 370%이었다. 초연자성 마이크로와이어의 투자율이 외부자기장에 따라 급격히 변하기 때문에 인덕턴스변화율이나 LC 공진기의 자기임피던스 변화율(MIR)이 급속하게 변한다. 최대감도를 얻기 위해서 MIR 곡선은 정교하게 조절할 수 있다. 마이크로인덕터와 멀티바이브 레어터 회로로 구성된 원형 자기센서소자를 제작하여 시험동작을 하는데 성공하였다.
The amorphous Co-based alloy Co66Fe4Ni1B15Si14 (Metglas 2714A) is a suitable magnetic core material for high frequency operation. Appreciable reduction of the coercive force can be achieved by proper heat treatment. In this study, samples annealed at wide temperature range were analyzed using differential scanning calorimetry, high frequency B-H loop tester, X-ray diffractometer and resistivity meter. The results show that coercive force at 10 kHz decreases with in-creasing annealing temperature up to 773 K, but dramatically increases above this temperature. The squareness shows that the magnetic anisotropy on longitudinal direction of the as-cast state remains up to 773 K. Above this temperature, it decreases down to 0.5 that represents random distribution of magnetic domains. The crystallization abruptly occurs between 781 K and 783 K.
자기유도형 기반의 무선전력 전송 기술을 이용한 무선충전 기능이 최근 스마트폰 등에 채용되어 주요한 소비자 편의기능으로 자리잡고 있다. 무선전력전송 모듈은 무선전력 전송효율을 개선하고 휴대폰 주요 회로부에 대한 전자기장 간섭을 억제하기 위하여 전자기장 차폐 소재의 사용이 필수적이다. 본 논문에서는 무선전력 전송모듈용 전자기장 차폐 소재의 역할과 기술에 대해 소개하였다. 이와 함께 향후 확산될 중급 전력(mid-power)과 대전력(high-power)영역의 무선전력 전송 응용분야에서 대응 가능한 차폐 소재의 개발 방향을 정리하였다.
This paper presents a design and analysis of an electromagnetic micro generator which can convert low frequency vibration energy to electrical power. The design aspects of the micro generator comprised planar spring, Cu coil and a permanent magnet(NdFeB). Threetype spring designs and four materials(Parylene, FR-4, Cu and Si) were compared to find resonance frequency. It was found that the resonance frequency will be changed according to the spring shape and material. Mechanical and magnetic parameters had been adjusted to optimize the output power through a comprehensive theoretical study.
본 연구는 PFC(Planar Flow Casting)프로세스에 의한 Fe기 $Fe_{78}Si_9B_{13}$ 비정질 합금리본 제조에 있어서 습도변화(55~85 %)가 비정질 합금리본의 표면결함 및 자기적 특성에 미치는 영향을 조사하였다. 그 결과, 비정질 합금리본의 접촉면과 자유면에서 관찰된 air pocket/droplet의 크기는 습도가 증가할수록 커지는 경향을 보임과 동시에 표면조도과 함께 크게 증가하였으며, 특히 습도 65 %에서 제조한 표면조도 값이 접촉면($Ra=0.60{\mu}m$, $Rz=3.11{\mu}m$)과 자유면($Ra=0.47{\mu}m$, $Rz=3.00{\mu}m$)에서 모두 가장 낮은 값이 얻어졌다. 또한 $23(OD)^*20(ID)^*20(H)$ 크기의 토로이달 코어로 제조된 자성코어의 연자기적 특성의 경우에도 65 %에서 제조한 비정질 합금리본의 시료에서 $B_s(B_{700})=1.055T$, $H_c=0.083Oe$, 투자율 = 1,197 및 core loss = 0.276 W/kg로 가장 우수한 값이 얻어졌다.
The influences of Gallium doping on the magnetic microstructures and corrosion behaviors of Nd-Fe-B-Ti-C alloys are investigated. The cooling rate for obtaining fully amorphous structure is raised, and the glassforming ability is improved by the Ga addition. The High Resolution Transmission Electron Microscopy image shows that the ${\alpha}$-Fe and $Fe_3B$ soft magnetic phases become granular surrounded by the $Nd_2Fe_{14}B$ hard magnetic phase. The rms and $({\Delta}{\varphi})_{rms}$ value of Nd-Fe-B-Ti-C nanocomposite alloy thick ribbons in the typical topographic and magnetic force images detected by Magnetic Force Microscopy(MFM) decreases with 0.5 at% Ga addition. The corrosion resistances of $Nd_9Fe_{73}B_{12.6}C_{1.4}Ti_{4-x}Ga_x$ (x = 0, 0.5, 1) alloys are enhanced by the Ga addition. It can be attributed to the formation of more amorphous phases in the Ga doped samples.
This paper investigates the stick-slip characteristic of magnetorheological elastomer (MRE) between an aluminum plate and the surface of the MRE. MRE is a smart material and it can change its mechanical behavior with the interior iron particles under the influence of an applied magnetic field. Stick-slip is a movement of two surfaces relative to each other that proceeds as a series of jerks caused by alternate sticking from friction and sliding when the friction is overcome by an applied force. This special tribology phenomenon can lead to unnecessary wear, vibration, noise, and reduced service life of work piece. The stick-slip phenomenon is avoided as far as possible in the field of mechanical engineering. As this phenomenon is a function of material property, applied load, and velocity, it can be controlled using the characteristics of MRE. MRE as a soft smart material, whose mechanical properties such as modulus and stiffness can be changed via the strength of an external magnetic field, has been widely studied as a prospective replacement for general rubber in the mechanical domain. In this study, friction force is measured under different loads, speed, and magnetic field strength. From the test results, it is confirmed that the stick-slip phenomenon can be minimized under optimum conditions and can be applied in various mechanical components.
새로운 고성능 자심용 연자성 합금을 개발하기 위해, 급냉응고 방식에 의해 제조된 $Fe_{83-x}Al_{x}Nb_{5}B_{12}(X=1~5at%)$ 합금의 결정화거동 및 자기적 특성을 조사하였다. 3at% Al의 $Fe_{80}Al_{3}Nb_{5}B_{12}$ 합금이 조사된 Fe-Al-Nb-B계 합금중에서 가장 우수한 연자기 특성을 가지며, 이때 미세한 $\alpha-Fe$상 결정립 조직을 가지는 것으로 판명되었다. 또, 이 조성의 합금에 1 at%의 Cu를 첨가하면, 약 6~7 nm정도의 크기를 가지는 극히 미세한 결정립의 $\alpha-Fe$ 상조직이 얻어졌으며 이에 따라 대단히 현저한 연자기 특성의 향상이 실현되었다. 이때 초미세 결정구조 $Fe_{79}Al_{3}Nb_{5}B_{12}Cu_{1}$ 합금의 자기적 특성은 다음과 같다 : ${\mu}_{eff}(1\;kHz)=26,000,\;B_{10}=1.45\;T,\;H_{c}=25\;mOe,\;P_{c}(100\;kHz,\;0.2\;T)=55\;W/kg$.
The single transformer appeared the electro-magnetic force must be constructed to support it. it must construct the single transformer to supporting the electro-magnetic force appeared by the cut-off current. the problem is that the electro-magnetic occurs the modification of the single transformer and an serious accident. In the case of the molding-transformer, the part of the molding cast used in the construction occurs the crack, because of the strong force. therefore, in this paper, the molding material used in the molding-transformer is settled by comparing the results from commercial soft ware of F.E.M and a out-equipment circuit.
A finite element method for the analysis of magnetic fields with hysteresis characteristics is proposed. The method employs Preisach model to describe hysteresis of magnetic material, so that even multi-branch or minor-loop characteristics can be taken into account. The problem can be considered as the analysis of a nonlinear equation where magnetization depends not only on the present value of the magnetic field but also on the past values, and the problem can be solved by the iteration method. Measurements were carried out on soft ferrite EI core for the comparison with computer solution, and good agreements were obtained. is investigated. A theoretical approach to gait study is proposed in which the static stability margins for periodic gaits are expressed in terms of the kinematic gait formula. The effects fo the stride length on static stability are analyzed and the relations between static stability and initial body configurations are examined. It is shown that the moving velocity can be increased to some extent without affecting stability margins for a given initial body configuration. Computer simulations are performed to verify the analysis.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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