• 제목/요약/키워드: Wheatstone Bridge

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Strain Gauge를 이용한 핀형 로드셀 개발 (Development of the Pin Type Load-cell Using Strain Gauge)

  • 이동욱;박민혁;이계광;김인환;이석순
    • 한국기계가공학회지
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    • 제13권4호
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    • pp.75-82
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    • 2014
  • A pin-type load-cell which uses shear-type strain gauges was developed to measure the tension of a wire in a winch. A finite element analysis was performed to determine the locations of the strain gauges. All of the shear-type strain gauges were attached onto parts that undergo regularly shear stress distributions. A Wheatstone bridge circuit was used to connect each of the gauges and to measure the strains. Linearity within the 5% error range was noted when testing the pin-type load-cell.

금속박막형 압력센서의 제작 (Fabrication of Metal Thin-Film Type Pressure Sensors)

  • 최성규;김병태;남효덕;정귀상
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2000년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.587-590
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    • 2000
  • This paper presents the characteristics of metal thin-film pressure sensors. The micro pressure sensors consists of a chrom thin-film, patterned on a Wheatstone bridge configuration, sputter-deposited onto thermally oxidized Si wafer an aluminium interconnection layer. The fabricated micro pressure sensors shows a low temperature coefficient of resistance, high-sensitivity, low non-linearity and excellent temperature stability. The sensitivity is 1.16~1.21 mV/V.kgf/$\textrm{cm}^2$ in the temperature range of 25~l0$0^{\circ}C$ and the maximum non-linearity is 0.21 %FS.

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계장화 샬피 충격시험에 의한 동적 파괴거동 해석 (Analysis of Dynamic Fracture Behavior by Using Instrumented Charpy Impact Test)

  • 이억섭;김선용;홍성경
    • 한국정밀공학회지
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    • 제12권12호
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    • pp.64-71
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    • 1995
  • This investigation evaluates dynamic fracture characteristics of two alloy steels (STD-11 and STS-3) and a gray cast iron (GC-30). The dynamic fracture toughness of crack initiation and some of the dynamic fracturing characteristics were evaluated by using the instrumented Charpy impact testing procedures. It was found from experimental results for three kinds of materials that inertia force is directly proportional to impact velocity. The duration time of inertia force was found to be constant regardless of impact velocities in steel specimens.

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소형 콘의 온도보상 기법 연구 (Study of Temperature Compensation method in Mini-Cones)

  • 윤형구;정순혁;조세현;이종섭
    • 대한토목학회논문집
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    • 제31권1C호
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    • pp.29-38
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    • 2011
  • 소형 콘은 해상도가 뛰어나 국부영역의 탐지를 위하여 다양하게 활용되고있다. 소형 콘은 변형률계 부착 면적이 부족하여 half-bridge 형태로 회로를 구성하고 있으며, 이는 주변온도 변화에 의하여 민감하게 반응하는 것으로 알려져있다. 본 논문의 목적은 이러한 온도영향을 해소하기 위하여 소형 콘의 온도보상 기법에 관한 연구를 수행하는 것이다. 본 연구를 수행하기 위하여 직경과 길이가 각각 15mm 그리고 56mm인 소형 콘을 개발하였다. 로드셀은 온도변화만을 반영할 수 있는 공간을 확보하기 위하여 후면으로 54mm 연장하여 제작되었다. 온도보상회로는 스트레인 게이지를 선단저항 부분, 주면마찰 부분 그리고 연장한 로드셀에 부착하여 소형 콘 내에서 휘트스톤 브리지(Wheatstone bridge) 회로를 구성하였다. 소형 콘의 일반적 회로구성인 half-bridge도 내부에 함께 구성하여 상호간의 결과값을 비교 및 고찰하였다. 여름과 겨울의 계절적인 온도변화에 따라 측정값의 오차를 검증하기 위하여 계절적 온도 변화 실험을 수행하였다. 또한 지반다짐 실험으로 지반의 상대밀도를 증가시켜 관입 시 주변 온도변화에 따라 측정값 변화도 관찰하였다. 측정결과 온도보상회로를 이용하여 측정한 값은 half-bridge 회로로 측정한 값과 차이를 보였으며, 더욱 안정화되고 이상적인 경향을 보였다. 본 논문은 소형 콘 사용시 온 도 영향에 대한 문제를 해소하고 더욱 신뢰성 높은 측정값을 획득할 수 있는 기법에 대하여 제시하였다.

뜬 마이크로 디바이스를 이용한 Ge-SixGe1-x Core-Shell Nanowires 의 열전도율 측정 (Thermal Conductivity Measurement of Ge-SixGe1-x Core-Shell Nanowires Using Suspended Microdevices)

  • 박현준;나정효;;설재훈
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제39권10호
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    • pp.825-829
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    • 2015
  • 나노선에서 코어-셸 헤테로 구조를 도입함으로써 열 전도율을 낮출 수 있으며, 이로 인해 열전 효율(ZT)을 향상시킬 수 있다는 것이 이론 연구를 통해 제안되었다. 본 논문에서는 코어-셸 나노선의 열전도율 감소를 실험적인 방법을 통해 확인하였다. 화학증기 증착법을 통해 만든 게르마늄-규소 $_x$ 게르마늄 $_{1-x}(Ge-Si_xGe_{1-x})$ 코어-셸 나노선의 열전도율을 마이크로 크기의 뜬 디바이스를 이용하여 측정하였다. 셸에서 측정된 실리콘의 함유율(x)는 0.65 로 확인하였으며, 게르마늄은 코어와 셸 사이에서, 격자 불일치(lattice mismatch)에서 비롯된 결점(defect)와 같은 역할을 한다. 또한, 4-point I-V 측정실험에, 휘트스톤 브릿지 실험을 추가 진행함으로써 측정 민감도를 강화하였다. 측정된 열전도율은 상온에서 9~13 W/mK 으로써, 비슷한 지름을 가지는 게르마늄 나노선과 비교하였을 때, 열전도율이 약 30 % 낮아졌음을 확인하였다.

비접지형 멤리스터 에뮬레이터 회로 (Floating Memristor Emulator Circuit)

  • 김용진;양창주;김형석
    • 전자공학회논문지
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    • 제52권8호
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    • pp.49-58
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    • 2015
  • 본 연구에서는 $TiO_2$멤리스터와 동일한 동작특성을 갖는 멤리스터 에뮬레이터 회로를 비접지형 회로로 개발하였다. 대부분의 기존 멤리스터 에뮬레이터는 다른 멤리스터나 소자들과의 연결성을 고려하지 않은 접지 식으로 개발된 것들이다. 본 연구에서 개발한 멤리스터 에뮬레이터는 비접지식으로서, 출력 단을 접지할 필요가 없기 때문에 다른 소자들과 연결이 가능하여, 다양한 회로들과의 연결하여 동작을 확인하는데 사용할 수 있다. 개발한 멤리스터 에뮬레이터의 기능을 확인하기 위해서 저항과 직렬로 연결한 회로와 4개의 멤리스터 에뮬레이터를 직렬 및 병렬로 연결한 휘트스톤 브리지 회로를 구성하였다. 또한 이브리지 회로가 신경망 시냅스의 가중치 연산이 가능함을 보였다.

실리콘 압저항 압력센서의 오프셋 및 온도 드리프트 개선 (The Improvement in Offset and Temperature Drift on Silicon Piezoresistive Pressure Sensor)

  • 김재문;이영태;서희돈;최세곤
    • 센서학회지
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    • 제5권3호
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    • pp.17-24
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    • 1996
  • 이 논문은 압력센서의 압저항 소자 값에 영향을 미치는 실리론 박막의 잔류응력과 4개 저항의 특성 차에 의해 발생하는 오프셋과 온도 드리프트 특성을 보상하기 위하여 2중 브리지구조의 압력센서에 대하여 연구한 것이다. 압력 변화에 무관한 브리지회로의 각 저항 소자를 압력 변화를 감지하는 브리지회로의 각 저항 소자 가까이 배치하여 각 브리지회로의 출력을 감산하므로 오프셋과 온도 드리프트를 소자내부에서 제거하는 것이다. 이 방법에 의해 오프셋과 온도 드리프트 성분의 약 95%가 제거되었다. 제작된 압력센서의 감도는 $0.9\;kgfcm^{-2}$ full-range에 대해서 $11.7\;mV/Vkg/cm^{-2}$ 이었다.

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고온용 마이크로 세라믹 박막형 압력센서의 제작과 그 특성 (Fabrication of Micro Ceramic Thin-Film Type Pressure Sensors for High-Temperature Applications and Its Characteristics)

  • 김재민;이종춘;정귀상
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2003년도 하계학술대회 논문집 Vol.4 No.2
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    • pp.888-891
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    • 2003
  • This paper describes on the fabrication and characteristics of micro ceramic thin-film type pressure sensors based on Ta-N strain-gauges for high-temperature applications. The Ta-N thin-film strain-gauges are deposited onto thermally oxidized Si diaphragms by RF sputtering in an argon-nitrogen atmosphere($N_2$ gas ratio: 8 %, annealing condition: $900^{\circ}C$, 1 hr.), Patterned on a wheatstone bridge configuration, and use as pressure sensing elements with a high stability and a high gauge factor. The sensitivity is $1.097{\sim}1.21mV/V.kgf/cm^2$ in the temperature range of $25{\sim}200^{\circ}C$ and the maximum non-linearity is 0.43 %FS. The fabricated pressure sensor presents a lower TCR, non-linearity than existing Si piezoresistive pressure sensors. The fabricated micro ceramic thin-film type pressure sensor is expected to be usefully applied as pressure and load sensors that is operable under high-temperature environments.

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계장화 샬피충격시험을 이용한 WC-Co 초경합금의 동적 균열개시인성치 결정 (Determination of Dynamic Crack Initiation Toughness Using Instrumented Charpy Impact Test in WC-Co Alloy)

  • 이억섭;박원구;홍성경;윤경수
    • 대한기계학회논문집
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    • 제19권3호
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    • pp.688-696
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    • 1995
  • Cemented carbides, best known for their superior mechanical properties such as high strength, high hardness and high wear resistance, have a wide range of industrial applications including metal working tools, mining tools, and wear resistance components. The cobalt has been used as a binder in the WC-based hard composites due to its outstanding wetting and adhesion characteristics even though its expensiveness. Therefore many studies attempted to find a better substitute for cobalt as binder to decrease production costs. This investigation is a pre-step to study dynamic fracture characteristic evaluation of a WC-Co hardmetal were evaluated by using the instrumented Charpy impact testing procedures. It was found that the dynamic characteristics of used strain amplifier were very important experimental factors to extract valid dynamic fracturing data in WC-Co specimens. It was suggested by showing some experimental examples that when we wished to evaluate dynamic fracture toughness for cemented carbide composites by using the instrumented Charpy impact testing procedure, a careful attention must be given to obtain valid results.

CMOS 공정을 이용한 마이크로 센서의 설계 및 제작 (Design and Fabrication of Micro-sensors Using CMOS Technology)

  • 이성필;이지공;장중원;김주남;이용재;양흥열
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2007년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.347-348
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    • 2007
  • On-chip micro humidity sensor, using $CN_x$ films for the sensing material, was designed, simulated, and fabricated with Op amp based readout circuit and diode temperature sensors. To compensate the temperature and other gases, two methods were applied. One is wheatstone-bridge with reference FET that eliminates other undesirable chemical species, and the other is a diode temperature sensor to compensate the temperature effect. $CN_x$ film can be a new humidity sensing material, and has a strong potential to adapt to smart sensors or multi-sensors using MEMS or nano-technology. A particular design technology for integration of sensors and systems together was proposed that whole fabrication process could be achieved by a standard CMOS process.

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