The buried fiber optic cable as a distributed intrusion sensor for detecting and locating intruders along the long perimeters is proposed. Phase changes resulting from either the pressure of the intruder on the ground immediately above the buried fiber or from seismic disturbances in the vicinity are sensed by a phase-sensitive optical time-domain reflectometer. Light pulses from a Er:fiber cw laser with a narrow, <3kHz-range, spectral width and a frequency drift of < 1 MHz/min are injected into one end of the fiber, and the backscattered light from the fiber is monitored with a photodetector. Results of preliminary studies, measurement of phase changes produced by pressure and seismic disturbances in buried fiber optic cables and simulation of ${\varphi}-OTDR$ response over long fiber paths, to establish the feasibility of the concept are described. The field experiments indicate adequate phase changes, more than 1t-rad, are produced by intruders on foot and vehicle for burial depths in the 0.2 m to 1 m range in sand, clay and fine gravel soils. The simulations predict a range of 10 km with 35 m range resolution and 30 km with 90 m range resolution. This technology could in a cost-effective manner provide enhanced perimeter security.
One of major errors in flow rate measurement for two-phase flow using an Electrical Capacitance Sensor (ECS) concerns sensor sensitivity under temperature raise. The thermal effect on electrical capacitance sensor (ECS) system for air-water two-phase flow monitoring include sensor sensitivity, capacitance measurements, capacitance change and node potential distribution is reported in this paper. The rules of 12-electrode sensor parameters such as capacitance, capacitance change, and change rate of capacitance and sensitivity map the basis of Air-water two-phase flow permittivity distribution and temperature raise are discussed by ANSYS and MATLAB, which are combined to simulate sensor characteristic. The cross-sectional void fraction as a function of temperature is determined from the scripting capabilities in ANSYS simulation. The results show that the temperature raise had a detrimental effect on the electrodes sensitivity and sensitive domain of electrodes. The FE results are in excellent agreement with an experimental result available in the literature, thus validating the accuracy and reliability of the proposed flow rate measurement system.
Near-field source localization algorithms are very sensitive to sensor gain/phase response errors, and so it is important to calibrate the errors. We took into consideration the uniform linear array and are proposing a blind calibration algorithm that can estimate the directions-of-arrival and range parameters of incident signals and sensor gain/phase responses jointly, without the need for any reference source. They are estimated separately by using an iterative approach, but without the need for good initial guesses. The ambiguities in the estimations of 2-D electric angles and sensor gain/phase responses are also analyzed in this paper. We show that the ambiguities can be remedied by assuming that two sensor phase responses of the array have been previously calibrated. The behavior of the proposed method is illustrated through simulation experiments. The simulation results show that the convergent rate is fast and that the convergent precision is high.
This paper develops phase sensitive detector for diagnosis of distribution transformers. And to detect the $tan{\delta}$ more effectively, this paper used phase sensitive detector. The sensor in oil which could be placed inside of the distribution transformer can measures the $tan{\delta}$ in oil. This could be the important factor and information, and it could be used for the basic information for a precise diagnosis. Establishment of the proposed system helps to build the confidence in monitoring of the oil-filled transformers.
Recently, diagnostic techniques have been investigated to defect a partial discharge in high voltage electrical equipment. We have studied the characteristics of the acoustic partial discharge originating from the electrical defects in cubicle GIS(C-GIS). An acoustic emission(AE) sensor is used on the enclosure to detect partial discharge source because the sensor is sensitive to stress waves in its frequency range that may not be from a partial discharge source. AE signal is analyzed with phase-magnitude-frequency number(${\Phi}$-V-n) and pulse per second(PPS). Experience result has shown that the omitted acoustic signal has phase dependency and phase shift characteristic according to increase with applied voltage. These result will be helpful to the pattern recognition of the acoustic partial discharge in a C-GIS.
In this paper, methods for improving the sensitivity of gas sensors to NO2 gas are presented. A gas sensor was fabricated based on an SnO2 nanowire network using the vapor-phase-growth method. In the gas sensor, the Au electrode was replaced with a fluorinedoped tin oxide (FTO) electrode, to achieve high sensitivity at low temperatures and concentrations. The gas sensor with the FTO electrode was more sensitive to NO2 gas than the sensor with the Au electrode: notably, both sensors were based on typical SnO2 nanowire network. When the Au electrode was replaced by the FTO electrode, the sensitivity improved, as the contact resistance decreased and the surface-to-volume ratio increased. The morphological features of the fabricated gas sensor were characterized in detail via field-emission scanning electron microscopy and X-ray diffraction analysis.
본 논문은 페라이트 코어, 여자코일과 픽업코일로 구성된 1축 fluxgate 마그네틱 센서를 제안하였다. 본 마그네토미터는 검출소자, 여자코일을 위한 드라이브 회로, 픽업코일 출력으로부터 DC 자장에 비례한 제 2고조파 성분검출을 위한 신호처리 회로로 구성하여 회로를 설계하고 제작하였다. 코어는 82회의 여자코일을 통해 구형파전압으로 여자하였다. 픽업 코일(150 회)의 제 2고조파 출력은 FFT 스펙트럼 분석기로 측정하였으며, 그 결과를 제 2 고조파 성분 검출을 위한 PSD(phase sensitive detector)단의 출력과 비교하였다. 감도는 구동주파수 2 (kHz)에서 약 50 [V/T]의 결과를 얻었으며, fluxgate 마그네틱 센서의 비선형계수는 약 2.0% 정도였다.
Based on the results of studies on acetone excretion in diabetic patients, a one - chip sensors array was fabricated by combining acetone-selective sensor materials and volatile-organic-compound sensitive sensor materials. An electonic-nose was implemented using a sensor array and confirmed selectivity for five gases. In this system, the excretion of diabetic patients and controls was sampled with solid phase microextraction fiber and transferred to the sensor array. Although the control and diabetic patients were distinct, several samples failed. In the control group, the results of blood tests were normal, but patients were highly obese. In addition, the gas chromatography mass spectrometry results for the subjects revealed chemicals that are external factors.
In this paper, we proposed a technique to recognize three states in stance phase of gait cycle. Walking assistive devices are used to help the elderly people walk or to monitor walking behavior of the disabled persons. For the effective assistance, they adopt an intelligent sensor system to understand user's current state in walking. There are three states in stance phase; Loading Response, Midstance, and Terminal Stance. We developed a foot pressure sensor using 24 FSRs (Force Sensing/Sensitive Resistors). The foot pressure patterns were integrated through the interpolation of FSR cell array. The pressure patterns were processed to get the trajectories of COM (Center of Mass). Using the trajectories of COM of foot pressure, we can recognize the three states of stance phase. The experimental results show the effective recognition of stance phase and the possibility of usage on the walking assistive device for better control and/or foot pressure monitoring.
This paper has investigated the sensorless vector control method of induction motor based on the stator flux oriented voltage equation and the digital low pass filter (LPF) with compensator of phase/gain. The Proposed vector control method is easy to decide the stator reference voltages and control of motor, since it is based on stator flux vector But this method has sensitive structure to excessive sensor noise and PWM pulsating components of stator currents because the measured stator currents are directly used to compensate the internal resistive voltage drop at the determination of stator reference voltages. To eliminate the noise sensitive of proposed vector drive, this paper propose the digital LPF with compensator of phase/gain base on orthogonal property of stator current vector in stationary $\alpha$, $\beta$ reference frame. The proposed methods have been simulated and implemented on a sensorless vector drive for 750W three-phase induction motor. The simulation and experimental results demonstrate effectiveness of the proposed methods.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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