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한국전기전자재료학회 전기전자재료학회논문지 전기전자재료학회논문지 제28권 제6호
발행연도
2015.1
수록면
384 - 389 (6page)

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본 논문은 선박 내 밸러스터 탱크의 해수압을 계측하는 세라믹 소재의 해수압센서를 제작하여 그 전기적인 특성을 연구하였다. 해수압센서의 기본 재료는 사파이어 웨이퍼와 알루미나 소재의 세라믹 구조물이며, 정밀가공에 의해 각각 센서의 응력을 받는 멤브레인과 세라믹 구조물을 가공하였고, 브레이징 접합에 의해 해수압센서를 완성하였다. 특히 유한요소해석을 통해 센서에 가해지는 압력에 대해서 정전용량값의 선형성을 확보하였으며, 이를 통해 해수압센서로서의 산업상 이용 가능성을 확인하였다. 또한, 전기적인 특성을 조사하기 위해 센서에서 획득되는 정전용량값을 유효한 전압신호로 변환하기 위한 신호처리회로보드를 제작하여 센서 상부면에 부착하였다. 이에 제작한 해수압센서의 초기 정전용량값은 0 bar에서 50 pF 정도이며, 가변용량의 경우 5 bar에서 110 pF의 값을 나타내었다. 또한, 센서에 가해지는 5 bar정도의 압력에 대해서는 약 5 V의 출력전압값을 나타내었다. 본 논문에서 제안한 해수압센서는 선박내 밸러스터 탱크의 해수압 측정용 레벨계측기기에 활용이 가능할 것으로 보인다.
#Hydraulic pressure sensor #Capacitance type #Sapphire #Ceramics #Brazing

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M. Yamada / 1997 / / IEEE Trans. on Instrumentation and Measurement 46 : 2 ~ google schola S. Som / / Capacitive Differential Pressure Detector, Patent of USA. No. 5,925,824 google schola Y. J. Kim / 2001 / / J. of the Korean Sensors Society 10 : 26 ~ google schola Y. Yamashita / 1998 / / Jpn. J. of Appl. Phys 37 : 5288 ~ google schola 이종덕 / 2004 / MnO2가 첨가된 PSN-PNN-PT 세라믹스의 유전 및 압전특성 / 센서학회지 13 (2) : 152 ~ 156 google schola

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