CdS센서 배열을 이용한 비접촉 입력장치에 관한 연구

차성복,황대석,이영우,Cha, Seong-Bok,Hwang, Dae-Seok,Lee, Young-Woo 한국정보통신학회 2006 한국정보통신학회논문지 Vol.10 No.11

본 연구에서는 키보드나 마우스와 같은 기존의 입력 방식이 아닌 CdS센서 배열을 이용하여 비접촉 방식의 입력방식을 제안하였다. 여기에 측정 하고자 하는 위치에 빛을 조사하였다. 이 때 CdS 센서에서 측정된 값을 A/D 변환하였고 주변 CdS 센서와의 비를 구해 좌표 값을 획득하였다. 획득된 좌표값은 RS-232통신으로 PC에 전송하여 LabVIEW를 이용해 모니 터 화면에 나타내었다. 구현된 장치를 이용하여 측정한 결과로 CdS 센서간 거리를 100등 분 했을 때 위치 값을 정확히 표시함을 확인할 수 있었다. This study presented the non-contact human interface using by CdS sensor array. We are pointing the light on the target to measure the value. We converted the CdS sensors value to digital value and applied the digital value to set the coordinate value from the ratio of it to the adjacent sensors. The indicated coordinate-value is presented on the PC screen by LabVIEW The experimental result, we could confirm the right value divided between each sensor distance into In parts.

Dual CDS를 수행하는 CMOS 단일 슬로프 ADC를 위한 개선된 잡음 및 지연시간을 가지는 비교기 설계

장헌빈,천지민 한국정보전자통신기술학회 2023 한국정보전자통신기술학회논문지 Vol.16 No.6

본 논문은 CMOS Image Sensor(CIS)에 사용되는 single-slope ADC(SS-ADC)의 노이즈와 출력의 지연을 개선한 비교기 구조를 제안한다. 노이즈와 출력의 지연 특성을 개선하기 위해 비교기의 첫 번째 단의 출력 노드와 두 번째 단의 출력 노드 사이에 커패시터를 삽입하여 miller effect를 이용한 비교기 구조를 설계하였다. 제안하는 비교기 구조는 작은 capacitor를 이용하여 노이즈와 출력의 지연 및 layout 면적을 개선하였다. Single slop ADC에서 사용되는 CDS 카운터는 T-filp flop과 bitwise inversion 회로를 사용하여 설계하였고 전력 소모와 속도가 개선되었다. 또한 single slop ADC는 analog correlated double sampling(CDS)와 digital CDS를 함께 동작하는 dual CDS를 수행한다. Dual CDS를 수행함으로써 fixed pattern noise(FPN), reset noise, ADC error를 줄여 이미지 품질이 향상된다. 제안하는 comparator 구조가 사용된 single-slope ADC는 0.18μm CMOS 공정으로 설계되었다. This paper proposes a comparator structure that improves the noise and output delay of a single-slope ADC(SS-ADC) used in CMOS Image Sensor (CIS). To improve the noise and delay characteristics of the output, a comparator structure using the miller effect is designed by inserting a capacitor between the output node of the first stage and the output node of the second stage of the comparator. The proposed comparator structure improves the noise, delay of the output, and layout area by using a small capacitor. The CDS counter used in the single slop ADC is designed using a T-filp flop and bitwise inversion circuit, which improves power consumption and speed. The single-slope ADC also performs dual CDS, which combines analog correlated double sampling (CDS) and digital CDS. By performing dual CDS, image quality is improved by reducing fixed pattern noise (FPN), reset noise, and ADC error. The single-slope ADC with the proposed comparator structure is designed in a 0.18-μm CMOS process.

AC 모터 및 CdS 센서를 이용한 태양 추적 장치 제어 방법에 관한 연구

김보헌(Bo-Heon Kim),김황래(Hwang-Rae Kim) 한국산학기술학회 2016 한국산학기술학회논문지 Vol.17 No.11

최근 태양 에너지의 효율을 높이기 위해 사용되는 태양 추적 장치의 태양 추적 방법으로는 센서 방식, 프로그램 방식, 센서와 프로그램을 결합한 프로그램 혼합식으로 나눌 수 있다. 센서 방식 태양 추적 방법에서 AC 모터 및 CdS 센서를 이용한 태양 추적 장치는 저렴한 가격으로 제작이 가능하지만 모터 정지 시 발생하는 관성에 의한 오차 및 태양 빛의 산란에 의한 오차로 인해 위치 정밀도가 낮은 문제가 있다. 이러한 문제를 해결하기 위해 본 논문에서는 태양의 위치를 판단하는 CdS 센서 모듈 설계 방법과 추적 시 발생하는 오차를 미리 측정하여 그 값을 추적 제어 시 이용하는 제어 방법을 통해 위치 정밀도를 높이는 방법에 대해 제안하였다. 또한, 태양 추적 장치의 성능을 평가하기 위해 태양열 온수기를 구현하여 효율향상 측면과 위치 정밀도 측면에서 실험을 진행하였다. 실험 결과, 위치 정밀도 실험에서는 ±2mm의 위치 정밀도를 나타내 태양열 온수기의 허용 오차인 ±15mm를 만족하였으며, 효율 향상 실험에서는 국내 온수기 인증 기준인 KSB8202 대비 32%의 효율 향상을 가져왔다. Recently, the solar tracker has been used to improve the efficiency of solar energy. Solar tracking technologies are classified into the sensor-based method, the program-based method, and the hybrid method. Solar trackers using an AC motor and CdS sensor are low in cost, but the precision of the positions is low, owing to the inertia of the motor and the scattering of sunlight. To compensate for the low precision, we implement a CdS sensor module and propose an AC motor control method using error value. To evaluate the performance of the solar tracker, we implemented a solar water heater. From the experimental results, the solar tracker can achieve ±2 mm accuracy for sun, can satisfy ±15 mm as a limited error value, and provides a 32% performance enhancement in KSB8202 criteria.

대기전력 저감형 LED 센서 조명시스템의 개발

김진근(Jin-Geun Kim),강문성(Moon-Sung Kang) 대한전기학회 2012 전기학회논문지 P Vol.61 No.1

In this paper, we propose a sensor-based LED lighting system that can significantly reduce standby powers. The proposed LED lighting system has the more advanced power circuit and control mechanism compared to existing one. The whole power circuit consists of two subcircuits. One is designed to apply electric powers to controller, PIR(Pyroelectric Infrared Ray) sensor and CdS, and the other one is designed to apply electric powers to LED module. Such a power circuit configuration makes the standby powers reduction of LED lighting system possible. From the experimental results, we confirmed that the standby powers saving performance of the developed power circuit is superior to that of the conventional one.

The Micro Pirani Gauge with Low Noise CDS-CTIA for In-Situ Vacuum Monitoring

Kim, Gyungtae,Seok, Changho,Kim, Taehyun,Park, Jae Hong,Kim, Heeyeoun,Ko, Hyoungho The Institute of Electronics and Information Engin 2014 Journal of semiconductor technology and science Vol.14 No.6

A resistive micro Pirani gauge using amorphous silicon (a-Si) thin membrane is proposed. The proposed Pirani gauge can be easily integrated with the other process-compatible membrane-type sensors, and can be applicable for in-situ vacuum monitoring inside the vacuum package without an additional process. The vacuum level is measured by the resistance changes of the membrane using the low noise correlated double sampling (CDS) capacitive trans-impedance amplifier (CTIA). The measured vacuum range of the Pirani gauge is 0.1 to 10 Torr. The sensitivity and non-linearity are measured to be 78 mV / Torr and 0.5% in the pressure range of 0.1 to 10 Torr. The output noise level is measured to be $268{\mu}V_{rms}$ in 0.5 Hz to 50 Hz, which is 41.2% smaller than conventional CTIA.

The Micro Pirani Gauge with Low Noise CDS-CTIA for In-Situ Vacuum Monitoring

Gyungtae Kim,Changho Seok,Taehyun Kim,Jae Hong Park,Heeyeoun Kim,Hyoungho Ko 대한전자공학회 2014 Journal of semiconductor technology and science Vol.14 No.6

A resistive micro Pirani gauge using amorphous silicon (a-Si) thin membrane is proposed. The proposed Pirani gauge can be easily integrated with the other process-compatible membrane-type sensors, and can be applicable for in-situ vacuum monitoring inside the vacuum package without an additional process. The vacuum level is measured by the resistance changes of the membrane using the low noise correlated double sampling (CDS) capacitive trans-impedance amplifier (CTIA). The measured vacuum range of the Pirani gauge is 0.1 to 10 Torr. The sensitivity and non-linearity are measured to be 78 ㎷ / Torr and 0.5% in the pressure range of 0.1 to 10 Torr. The output noise level is measured to be 268 μVrms in 0.5 ㎐ to 50 ㎐, which is 41.2% smaller than conventional CTIA.

국내 조명 환경에서 센서공간을 활용한 이동로봇의 위치인식시스템 개발

강철웅,고석준 대한임베디드공학회 2014 대한임베디드공학회논문지 Vol.9 No.2

When a mobile robot performs in unknown environments, a location identification is an essential task. In this paper, we propose a location identification system that uses a sensor space without additional devices on the robot. Also the sensor space consists of a matrix of CDS sensor; when a robot was positioned on the CDS sensor, we can estimate the coordinate of the location by sensing a light. Based on KS illumination standard, experiments are performed in various environments. By evaluating the experimental results, we can show that the proposed system can be applicable to the location identification system of a moving robot.

장갑 센서를 이용한 보드로봇의 무선제어 연구

류재명(Jaemyung Ryu),김동헌(Dong Hun Kim) 한국지능시스템학회 2013 한국지능시스템학회논문지 Vol.23 No.4

본 논문은 장갑 센서를 이용한 보드로봇의 무선제어 연구에 관해 다룬다. 사용된 보드로봇은 일종의 탑승형 로봇으로 탑승자는 옆으로 서서 앞을 보며 제어한다. 탑승자는 제안된 무선제어기 장갑을 한 손에 끼고, 손가락 동작에 의해 방향전환을 할 수 있다. 보드로봇과 사용자와의 무선제어를 위하여 블루투스(Bluetooth)가 사용되며, 장갑 제어기에는 광센서(CdS cell Sensor)와 LED(Light Emitted Diode)를 사용하여 손가락 동작에 의해 보드로봇을 조종한다. 사용자의 손동작에 따른 다섯 종류의 명령(‘1’우회전 ‘2’중립 ‘3’좌회전 ‘4’운전 ‘5’정지)을 CdS 센서로 측정된 아날로그 값을 기반으로 손가락 접촉유무를 확인한 후, 접촉유무에 대한 디지털 값을 전송한다. 보드로봇에 장착된 블루투스 송신기는 이 값을 수신한 후 수신된 명령을 기반으로 보드로봇은 주행된다. 실험의 결과로 제안된 장갑센서 인터페이스가 보드로봇 제어를 위해 효과적으로 사용될 수 있음을 보여준다. This study presents the remote control of a board robot using a Sensing glove based on Bluetooth communication. The board robot is a kind of riding robot controlled by an user. The user wears the proposed remote glove controller, and changes a direction of the robot by different kinds of finger actions. Bluetooth is used for wireless communication between the board robot and its user. CdS cell Sensors and a LED in the glove are used for recognition of a number of finger actions, which are measured as analog signals. The finger actions have five commands ("1"right "2"neutrality "3"left "4"operation "5"stop), which are transmitted from the user to the board robot through Bluetooth communication. Experimental results show that proposed a Sensing glove can effectively control the board robot.

유연성 광전도 CdS 박막의 증착조건에 따른 전기적 특성 및 신뢰성 평가 연구

허성기,조현진,박경우,안준구,윤순길,Hur, Sung-Gi,Cho, Hyun-Jin,Park, Kyoung-Woo,Ahn, Jun-Ku,Yoon, Soon-Gil 한국전기전자재료학회 2009 전기전자재료학회논문지 Vol.22 No.12

Cadmium sulfide (CdS) thin film for flexible optical device applications were prepared at $H_2/(Ar+H_2)$ flow ratios on polyethersulfon (PES) flexible polymer substrates at room temperature by radio frequency magnetron sputtering technique. The CdS thin films deposited at room temperature showed a (002) preferred orientation and the smooth surface morphologies. Films deposited at a hydrogen flow ratio of 25% exhibited a photo- and dark-sheet resistance of about 50 and $2.7\;{\times}\;10^5\;{\Omega}/square$, respectively. From the result of the bending test, CdS films exhibit a strong adhesion with the PES polymer substrates and the $Al_2O_3$ passivation layer deposited on the CdS films only shows an increase of the resistance of 8.4% after exposure for 120 h in air atmosphere.

A Low Power Dual CDS for a Column-Parallel CMOS Image Sensor

Kyuik Cho,Daeyun Kim,Minkyu Song 대한전자공학회 2012 Journal of semiconductor technology and science Vol.12 No.4

In this paper, a 320 × 240 pixel, 80 frame/s CMOS image sensor with a low power dual correlated double sampling (CDS) scheme is presented. A novel 8-bit hold-and-go counter in each column is proposed to obtain 10-bit resolution. Furthermore, dual CDS and a configurable counter scheme are also discussed to realize efficient power reduction. With these techniques, the digital counter consumes at least 43% and at most 61% less power compared with the column-counters type, and the frame rate is approximately 40% faster than the double memory type due to a partial pipeline structure without additional memories. The prototype sensor was fabricated in a Samsung 0.13 ㎛ 1P4M CMOS process and used a 4T APS with a pixel pitch of 2.25 ㎛. The measured column fixed pattern noise (FPN) is 0.10 LSB.