• 제목/요약/키워드: tuning fork

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고주파 수정진동자를 이용한 고속 근접장 광학 현미경 제작 (Development of high-speed near-field scanning optical microscopy by using a high-frequency quartz-crystal resonator)

  • 서용호;제원호
    • 한국광학회:학술대회논문집
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    • 한국광학회 2001년도 제12회 정기총회 및 01년도 동계학술발표회
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    • pp.120-121
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    • 2001
  • 고분해능을 장점으로 하는 근접장 광학 현미경(NSOM)은 최근 높은 관심을 모으고 있으나, 그 촬영 속도가 너무 느린 이유로 실제적인 활용이 미비한 상황이다. scanning 속도를 높이고자 하는 노력들이 많이 진행되고 있으나[1-2] 아직도 실시간 촬영과는 거리가 멀다. 기존의 근접장 광학 현미경(NSOM)은 tuning fork를 사용하여 탐침을 진동시키고 그 진동의 진폭 또는 위상의 변화를 측정함으로써 탐침과 시료의 거리를 측정하는 방식을 사용한다. (중략)

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진동형 미세구조 각속도 센서의 공진 특성 해석 및 설계 (design and Resonant Characteristics Analysis of a Vibrating Angular Rate Senser of Microstructure)

  • 홍윤식
    • 한국정밀공학회:학술대회논문집
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    • 한국정밀공학회 1996년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.156-160
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    • 1996
  • A vibrating angular rate sensor with tuning fork type resonator of microstructure (940*820 .mu. m$^{2}$) was designed and will be fabricated by polysilicon surface micromaching. The angular rate sensor is driven in a lateral direction by electrostatic force of comb drive electrodes, and vertical vibrations of the sensor, thich is detected capacitively, are produced by Coriolis forces due to an external angular rate. Mechanical Q factors and a difference between the frequencies of the two resonant modes, the driving mode and detecting mode, play a great role in increasing the sensitivity of the sensor. To be a highly sensitive sensor, it was designed to have as small frequency discrepancy of the two resonant modes as possible. Finite element method was used for the modal analysis. Several design parameters were selected and their contributions to the modal frequencies were investigated. A method was presented for tuning the detecting mode frequency by DC bias on the drive electrodes.

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수정 진동자를 이용한 근접장광학계 (Near-Field Scanning Optical Microscope) 제작 및 특성연구 (A study on the feedback control system for near field scanning optical microscope based on the tuning fork oscillator)

  • 윤선현
    • 한국광학회지
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    • 제10권4호
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    • pp.267-272
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    • 1999
  • 근접장광학계 (Near-Field Scanning Optical Microscope :NSOM)의 표본과 팁의 거리 유지를 위해 소리굽쇠모양의 수정발진자 (tuning forktype quartz crystal unit)의 한쪽 다리에 광섬유를 고정시키고 광섬유 팁을 수정발진자와 같이 진동하게 만들어 사용하였다. 수정 진동자는 광섬유 팁이 시료에 얼마나 가까이 갔느냐에 따라 진폭이 바뀌게 되고 이 변화를 일반적인 방법인 레이저 빛에 의하여 읽어내는 것이 아니라 바로 수정 발진자의 임피던스 변화에 따른 전압 변화를 측정하여 알아냈다. 팁이 표면에 접근함에 따라 수정발진자 진동폭의 변화와 팁을 통해 들어오는 빛의 세기 변화 등을 측정하여 계의 감도를 조사하였다.

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광근접장 현미경의 원리 및 응용 (Theory and Application of Near-field Scanning Optical Microscope)

  • 윤형길;이준희;권대갑
    • 한국정밀공학회지
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    • 제17권6호
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    • pp.46-52
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    • 2000
  • 산업사회가 발전하면서 초정밀 분야의 측정기술 또한 시대적 요구에 걸맞게 발전을 거듭하고 있다. 광을 이용한 측정기술에 있어서 보다 작은광 스팟의 구현은 높은 분해능을 위해서 필수 불가결한 조건이며, 광 기록분야에 있어서는 높은 기록밀도를 위해 핵심적인 기술이다. 하지만 스팟의 직경은 광의 회절한계(diffraction limit)에 의한 최소치를 갖는다. 예로서, 측정을 위한 광학 현미경 중 현재 일반적으로 널리 쓰이는 고배율 광학 현미경(high resolution optical microscope)은 측정 대상 표면에 물리적 손상을 주지 않으며, 측정 범위가 크고, 값이 싼 장점이 있다.(중략)

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실차 적용을 통한 각속도센서 특성 연구 (A Study on Characteristics of Angular Rate Sensor using Real Vehicle)

  • 김병우
    • 전기학회논문지
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    • 제56권7호
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    • pp.1218-1223
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    • 2007
  • A surface micro machined angular rate sensor utilizing a vibrating MEMS structure on a silicon has been developed. These tuning fork angular rate sensors are extremely rugged, inherently balanced, and easy to fabricate. The device is fabricated using a temperature compensation method based on automatic gain control technique. A linearity of approximately 0.6%, limited by the on-chip electronics has been obtained with this new sensor. Tests of the sensor demonstrate that its performance is equivalent to that required for implementation of a yaw control system. Vehicle handling and safety are substantially improved using the sensor to implement yaw control.

Gyro를 이용한 이동 로보트의 주행 방향각 보상에 관한 연구 (A study for tracking directional compensation in a mobile robot by the gyro sensor)

  • 배준영;이상룡
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 1991년도 한국자동제어학술회의논문집(국내학술편); KOEX, Seoul; 22-24 Oct. 1991
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    • pp.783-786
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    • 1991
  • Generally, The position of mobile robot moving on the plane is measured by the method of dead reckoning, using the encoder system coupled on a wheel axis. But it is noted that the encoder system cannot check the slip of a wheel, often occurring in tracking of the mobile robot. In this study, using velocity angular velocity sensor with a tuning fork vibration system, the system is developed which can measure the directional angle of positional variables on the mobile robot. By measuring the variations of tracking direction mobile robot equipped with this system, following result is found; In spite of the slip at a wheel when measuring the tracking directional angle, the error occurs in the range of .+-. 1 (degree).

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전자식 주행안전 장치를 위한 각속도 센서 개발 (Development of Angular Rate Sensor for an Electronic Stability Program)

  • 김병우
    • 한국정밀공학회지
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    • 제24권10호
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    • pp.83-90
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    • 2007
  • The vehicle dynamic control system needs to detect the yaw rate of vehicle and a yaw rate sensor is required as a central component. Therefore, A sensor on the basic of the "tuning fork method" for automotive controls is being developed. The sensor was fabricated by the surface micro machining process to miniaturize its size. The sensor output offset is ${\pm}0.37^{\circ}/sec$ in the room temperature. The resonance frequency of the fabricated yaw rate sensor is measured to 5.29kHz for the drive mode. Tests of the sensor demonstrate that its performance is equivalent to that required for implementation of a yaw control system. Vehicle handling and safety are substantially improved using the sensor to implement yaw control.

외팔보형 구조물의 편심축 회전운동 해석 (Analysis of Cantilevered Structure Rotating on an Eccentric Axis)

  • 조지현;윤신일;한상보
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 2001년도 춘계학술대회논문집
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    • pp.115-120
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    • 2001
  • A gyroscope is a rotating body possessing one axis of symmetry and whose rotation about the symmetry axis is relatively large compared with the rotation about any other axis. Tuning fork is this type of structure that various modem gyro-sensors are based on. In this paper, dynamic behavior of a cantilevered beam subjected ta a base rotation with respect to the eccentric axis that is parallel to the beam axis is analyzed. The final equations of motion in terms of generalized coordinates can be solved with numerical scheme with various values of angular velocities and angular accelerations of the rotating axis. In contrast to the case of rotating cantilever beam like helicopter blade, the rotational motion with respect to the beam axis has effect to decrease the stiffness of the beam and has unstable region depending on the magnitude of the rotational angular velocity and angular acceleration.

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고정밀 광계측 시스템 연구 및 근접장 주사 광학현미경의 제작 (A study on optical measurement system with high precision and product of Near-Field Scanning Optical Microscope)

  • 신동민;황보승
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2008년도 제39회 하계학술대회
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    • pp.1743-1744
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    • 2008
  • NSOM(Near-field Scanning Optical Microscopy) 조화 진동자(Tuning fork)와 광섬유 탐침을 결속시켜 미소신호를 검출하여 증폭과 잡음을 제거하기 위한 Pre-amplifier의 설계 및 제작과 더불어 시료-탐침간 거리를 파장보다 짧게 유지시키는 Shear force 검출, 효율적인 시료-탐침 거리유지 알고리즘 구연 및 탐침을 시료 표면에서 일정한 거리를 안정적으로 유지하도록 제어 및 시료의 높이 정보를 얻어내는 시스템을 설계 및 제작하였다. 또한 ����$CO_2Laser$를 이용한 Heat Pulling 장치개발을 통해 탐침을 제작, LabVIEW를 통해 개별적인 시스템을 하나로 통합하여 AFM 테스트 시료인 SiO 샘플의 표면 형상을 측정하였다.

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이동로봇의 추측항법 정확성을 개선하기 위한 자이로스코프의 정확도 교정 (Precision Calibration of Gyroscopes for Improving Dead-Reckoning Accuracy in Mobile Robots)

  • 고재평;윤재무;이장명
    • 제어로봇시스템학회논문지
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    • 제11권5호
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    • pp.463-470
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    • 2005
  • This paper describes a method aimed at improving dead-reckoning accuracy with gyroscopes in mobile robots. The method is a precision calibration procedure for gyroscopes, which effectively reduces the ill effects of nonlinearity of the scale-factor and temperature dependency. This paper also describes the methods of gyro data collection fur all ambient temperature$(-40^{\circ}C{\~}+80^{\circ}C)$ using cubic spline interpolation and defining the error function. The sensor used was a vibrating gyroscope called the EWTS82NA21, which is low lost and commonly used in car navigation system, made by Panasonic. This angular rate sensor utilizes Coriolis force generated by a vibrating tuning fork. The paper also provides experimental results to check the performance and the effectiveness of the proposed method.