Strain pattern detection of composite cylinders using optical fibers after low velocity impacts

Choi, Bo-Hun,Kwon, Il-Bum Elsevier 2018 Composites science and technology Vol.154 No.-

<P><B>Abstract</B></P> <P>The strain pattern distributed on composite cylinders after impacts was detected using optical fibers for the first time. The sensing optical fiber was implemented on the composite cylinders using aluminum (Al)-coated optical fiber, polyimide-coated optical fiber, or standard single mode fiber (SSMF) of polymer-coating. The residual strain of this sensing fiber was measured by a Brillouin optical correlation domain analysis (BOCDA) sensor system, using phase modulation and single side band modulation methods. Impact events of 10, 20, and 40 J energies as barely visible impact damages (BVID) were applied on the cylinders, and these fibers were deployed on the cylinder surface, or were embedded in the cylinders. For the surface deployment, Al-coated fiber exhibited the highest residual strain due to Al plastic deformation, and the strain was three times higher than the lowest SSMF value. For the embedment deployment, these fibers were individually embedded in the cylinder, which was composed of sixteen carbon fiber reinforced polymer layers using a filament winding process. In contrast to the surface deployment, the embedded SSMF gave as high residual strain as that of the Al-coated fiber. These similar residual strains of the three embedded optical fibers suggested that they came from permanent material damage inside the material. Impact events with fiber embedment caused the optical signal in the Al-coated fiber to suffer serious additional insertion loss, but the SSMF did not show loss. So the general fiber for optics communications was successfully demonstrated as a distributed residual strain sensor to detect BVID impacts of composite materials. The strain values were maintained for at least 15 months after impact events. This residual strain sensor is economical, because special fibers like Al-coated fiber were not needed, and the sensor is efficient, because it could sense the strain for long distance, without additional impact-driven insertion loss.</P>

광섬유의 착시현상을 이용한 공간 확장의 조형적 표현

양이수 ( Yee-soo Yang ),김성연 ( Sung-yoen Kim ) 한국디자인트렌드학회 2017 한국디자인포럼 Vol.57 No.-

연구배경 이전 시대는 건축 재료의 발달이 도시의 형태와 기능의 주요 변수였다. 그러나 현대는 과학기술과 정보통신의 발달이 도시 공간 구조의 변화를 추동하고 있다. 현재 우리가 살고 있는 도시는 인터넷이라는 거대한 네트워크(network)와 밀접한 관계를 맺고 있다. 이러한 네트워크 시스템은 도시의 물리적 특징이 가상화로 대체되면서 가상공간이 현대 도시의 새로운 특징으로 떠올랐다. 이러한 변화로 광섬유야말로 정보화와 세계화 그리고 속도와 이미지로 대변되는 현대적 도시를 내용적인 면에서뿐만 아니라 형식적인 면에서도 가장 잘 드러내 주는 재료이다. 이러한 광섬유가 표출하는 빛과 매체를 통한 의도적 착시현상은 도시의 스펙터클(spectacle)과 ‘나이트 라이프(Night Life)’를 대변함과 동시에 그 실질적 역량을 강화시키고 있음을 보여주고, 매체를 활용한 착시효과를 통해 도시 공간을 다의적이고 확장된 공간으로 인식할 가능성을 제시한다. 연구방법 착시의 개념과 특성에 대한 이해를 바탕으로 조형예술에서 착시현상을 이용한 사례를 분석하고, 특히 조형예술에 있어 매체를 사용하여 만들어 내는 착시현상에 대해 연구한다. 그리고 이를 토대로 광섬유와 매체가 만들어 내는 착시현상을 이용하여 도시 공간 이미지를 작품으로 구현해본다. 연구결과 무엇보다 광섬유가 가능케 한 정보이동의 혁명은 도시가 가지고 있던 기존의 경계를 무너뜨리고 도시의 범위를 세계로 확장시켰다. 이렇듯 현대 도시에서의 속도는 지금까지의 삶과 전혀 다른 리듬을 만들어 내면서 전혀 다른 차원의 인간과 도시적 삶을 이룩했는데, 광섬유는 정보통신기술에 사용된 원재료인 동시에, 현대 도시 공간의 표면화된 파워(power) 및 빠른 속도의 이미지와도 잘 부합한다. 따라서 본 연구에서는 광섬유와 착시현상을 통한 새로운 공간 확장의 조형적 표현에 대한 가능성을 확인했다. 특히 여기서는 이러한 가상적공간 확장의 조형적 표현 가능성을 도시공간의 조형화로서 표현하고자 하였는데, 이것은 세계적으로 글로벌화와 함께 비슷한 이미지로 확산해 가는 도시 공간이 광섬유라는 매체가 실제로 초래한 도시 공간의 변화를 상징적으로 보여주기 때문이다. 결론 이 논문에서는 연구자의 작업에서 주요 매체인 광섬유와 착시현상이 가시적 공간을 어떻게 다의적으로 확장할 수 있는가라는 문제에 천착하여 섬유예술의 주요한 한 재료로서 광섬유의 가지는 매체로서의 가능성을 고찰해 보았다. 특히 다양한 글로벌화 시대에 끊임없이 비슷한 유형으로 확산되는 현대 도시의 공간적 특성을 광섬유를 통하여 그것이 드러내는 빛과 그를 통하여 확산되는 가상공간에 대한 착시현상으로 인해 다양한 현대 도시의 특성을 매우 잘 드러낼 수 있는 조형 예술의 재료로서의 가능성을 잘 보여준다. 궁극적으로 이 연구는 이처럼 광섬유를 활용한 공간 설치 작업의 다양한 실험을 통해 섬유예술의 표현 영역을 응용미술 혹은 부차적 예술이라는 제한된 범위를 넘어 무한히 확장시킬 수 있음을 밝히고 자 하는데 의의를 둔다. Background If the development of architectural materials was the major variable of determining urban forms and functions in a previous era, the development of scientific technology and information communication is triggering the changes of urban space structures in modern era. The city where we are currently living has the close relationship with the enormous network, internet. As the physical characteristic of urban was substituted with virtualization, such network system has emerged as the new characteristic of modern urban. Due to this change, the optical fiber has become the material that represents the best of the contents and structures of modern urban, which can be described as informatization, globalization, and speed & image. The light and medium displayed by the optical fibers causes the intentional optical illusion, which expresses not only “Night Life” and spectacle, but intensifies the characteristics of modern urban, and it also suggests the possibility of perceiving the urban space as an expanded space that has multi-purposes. Methods Based on understanding the concepts and characteristics of optical illusion, analyze the cases using optical illusion phenomenon on formative arts and research the optical illusion produced by using medium. Based on the study, utilize the optical illusion produced by optical fiber and medium to materialize the image of urban space as the piece of art. Result The revolution of information transfer enabled by optical fiber has destroyed the existing boundary and expanded the range of urban to world-wide. The speed of modern urban has created the rhythm that is completely different from what it used to be, and established the human and the life of urban in different dimension. Since optical fiber is the raw material which used in information communication technology, it carries the image of rapid speed and externalized power of urban space. Therefore, the purpose of this study was to assure the possibility of formative expression of visualized space extension through the optical illusion using optical fiber. Especially, the modeling of urban space would be used to display the possibility of formative expression of visualized space extension, because the medium, optical fiber, symbolizes the changes of urban spaces such as globalization. Conclusion In this thesis, the possibility of the optical fiber, one of the main materials used in textile art, as the medium was explored by scrutinizing the question, how the optical fiber and optical illusion can be used to expand purposes of a visible space. The optical fiber well-reveals the various spatial characteristics of modern urban through the optical illusion of visualized space that can be expanded by the light created by the optical fiber, which assures the possibility of the optical fiber as the material of formative arts. Ultimately, the goal of this research is to disclose the possibility of expanding an expression realm of textile art infinitely beyond the limited area such as applied art or subordinate art through the various experiments of the installation of space using the optical fiber.

Correlating the Fineness and Residual Gum Content of Degummed Hemp Fibres

Beltran, Rafael,Hurren, Christopher J.,Kaynak, Akif,Wang, Xungai The Korean Fiber Society 2002 Fibers and polymers Vol.3 No.4

It is well known residual gum exists in degummed or rotted hemp fibers. Gum removal results in improvement in fiber fineness and the properties of the resultant hemp yams. However, it is not known what correlation if any exists between the residual gum content in retted hemp fibers and the fiber fineness, described in terms of fiber width in this paper. This study examined the mean width and coefficient of variation (CV) of fiber width of seventeen chemically rotted hemp samples with reference to residual gum content. The mean and CV of fiber width were obtained from an Optical fiber diameter analyser (OFDA 100). The linear regression analysis results show that the mean fiber width is directly proportional to the residual gum content. A slightly weaker linear correlation also exists between the coefficient of variation of fiber width and the residual gum content. The strong linear co-relation between the mean of fiber width and the residual gum content is a significant outcome, since testing for fiber width using the OFDA is a much simpler and quicker process than testing the residual gum content. Scanning Electron Microscopy (SEM) reinforces the OFDA findings. SEM micrographs show a flat ribbon like fiber cross-section hence the term \"fiber width\" is used instead of fiber diameter. Spectral differences in the untreated dry decorticated skin samples and chemically treated and subsequently carded samples indicate delignification. The peaks at $1370cm^{-1}$, $1325cm^{-1}$, $1733cm^{-1}$, and $1600cm^{-1}$ attributed to lignin in the untreated samples are missing from the spectra of the treated samples. The spectra of the treated samples are more amine-dominated with some of the OH character lost.cter lost.

고출력 광섬유 레이저를 위한 광섬유 칩 기반 All-fiber 7 x 1 펌프 광 결합기 제작

최인석,전민용,서홍석 한국광학회 2017 한국광학회지 Vol.28 No.4

In this paper, we report measured results for an all-fiber 7 × 1 pump combiner based on an optical fiber chip for high-powerfiber lasers. An optical-fiber chip was fabricated by etching a fiber, having core and cladding diameters of 20 and 400 μm, inthe longitudinal direction. To both ends of the etched chip, we spliced input and output fibers. First, we tied together seven opticalfibers, having core and cladding diameters of 105 and 125 μm respectively, in a cylindrical bundle and spliced them to the375-μm end of the optical-fiber chip. Then, we attached an output DCF with core and cladding diameters of 25 and 250 μmto the 250-μm end of the optical-fiber chip. Finally, the fabricated 7 × 1 pump combiner showed an average optical couplingefficiency of about 90.2% per port. This chip-based pump combiner may replace conventional pump combiners by massiveproduction of fiber chips.

헬륨가스 주입식 유리섬유 냉각장치의 냉각성능 해석

오일석(I.-S. Oh),김동주(D. Kim),우마로프 알리세르(A. Umarov),곽호상(H.S. Kwak),김경진(K. Kim) 한국전산유체공학회 2011 한국전산유체공학회지 Vol.16 No.4

A modern optical fiber manufacturing process requires the sufficient cooling of glass fibers freshly drawn from the heated and softened silica preform in the furnace, since the inadequately cooled glass fibers are known to cause improper polymer resin coating on the fiber surface and to adversely affect the product quality of optical fibers. In order to greatly enhance the fiber cooling effectiveness at increasingly high fiber drawing speed, it is necessary to use a dedicated glass fiber cooling unit with helium gas injection between glass fiber drawing and coating processes. The present numerical study features a series of three-dimensional flow and heat transfer computations on the cooling gas and the fast moving glass fiber to analyze the cooling performance of glass fiber cooling unit, in which the helium is supplied through the discretely located rectangular injection holes. The air entrainment into the cooling unit at the fiber inlet is also included in the computational model and it is found to be critical in determining the helium purity in the cooling gas and the cooling effectiveness on glass fiber. The effects of fiber drawing speed and helium injection rate on the helium purity decrease by air entrainment and the glass fiber cooling are also investigated and discussed.

광통신 시스템하에서 광선로의 이중화를 적용한 광섬유 절체기 설계 및 개발

이재우 경복대학 2003 京福論叢 Vol.7 No.-

광통신시스템은 대용량의 정보를 고속으로 송수신 할 수 있는 광섬유를 기반으로 한 통신망이다. 오늘날과 같은 멀티미디어 통신시대에는 음성 및 영상정보를 고속으로 전송하고 사회 각 분야에서의 광섬유를 매개체로 하는 종합서비스 시스템을 필요로 하여 다양한 광통신시스템이 구축되어 운영 중에 있다. 이러한 광대역 전송시스템하에서 통신용량의 증가와 대용량 고속 통신으로 이루어진 정보화사회의 광통신 기반 시스템이 광선로에 사고가 생겨 제 기능을 다하지 못한다던 지역공동체 기능이 마비되고 경제적인 손실이 매우 클 것이다. 본논문에서는 이러한 광통신 시스템하에서 발생할 수 있는 광선로 사고에 대비하기 위하여 광선로를 이중화함으로써 광통신시스템의 단절없는 운영을 위한 광선로 절체기를 설계하고 제작하였다. 광선로 절체기는 광선로의 단선이나 장비의 이상을 감지하여 예비선로 및 예비장비로 자동절환하는 기능을 가지는 광선로 스위칭장비이다. 본 논문에서 설계, 제작한 광섬유 절체기는 기존에 연계된 광통신장비를 변경할 필요없이 동작할 수 있어서 각종 상업망이나 국가기간망의 안정적인 운영을 가능하게 할 수 있다. Fiber optic communication systems enable us to communicate large amount of information with each other rapidly based on optical fiber. Nowadays it is needed to construct or manage integrated service systems that can be used in our society whole to communicate multimedia data such as text, image, audio and video data. In these wide optical communication systems, if any problem with optical lines occur, there are many economical loss in our information society including being in a state of disorder. In this paper, we design and construct fiber route switch(FRS) to protect our fiber optic communication systems from optical line incident using duplicated optical transmission line. The fiber route switch(FRS) is for monitoring optical lines and switching redundancy lines when the optical line do not well. Using our designed fiber route switch, our fiber optic communication systems can do well without any change of current optical communication resources.

광섬유 산란형 센서를 이용한 사회기반시설물의 보안에 관한 연구

권일범,윤동진,이승석 한국비파괴검사학회 2004 한국비파괴검사학회지 Vol.24 No.5

광섬유 ROTDR (Rayleigh optical time domain reflectometry) 센서와 보다 긴 광섬유를 감지광섬유로 사용할 수 있는 광섬유 BOTDA (Brillouin optical time domain analysis) 센서를 구성하고, 이들 각각을 이용하여 중요보안 대상체인 사회기반시설물에 침투하는 침입자를 탐지할 수 있는 기초 연구를 수행하였다. ROTDR 센서의 감지부로는 넓은 면적을 감지할 수 있는 매설형 광섬유 센서 탐지판을 제작하고, 인가된 침입물체의 위치와 무게에 따른신호특성을 고찰하였다. ROTDR 센서는 펄스 폭이 30 ns이고, 광섬유의 길이는 10 km 이상이다. 위치탐지오차는 약 2m 이내였으며, 무게에 따른 탐지능력은 20 kgf, 40 kgf, 60 kgf, 80 kgf의 네 단계를 구분할 수 있음을 알 수 있었다. 넓은 지역에 걸친 침입자의 침투를 감시하기 위하여 수십 km의 광섬유 길이 전체를 감지부로 사용할 수 있는 광섬유 BOTDA 센서를 개발하였다. BOTDA 센서는 한 개의 레이저 다이오드와 두 개의 광전 변조기(electro-optic modulator)를 사용하여 간단하게 구성하였다. 침입자에 의한 광섬유의 변형률 벽화를 탐지하는 실험을 수행하기 위하여 광학테이블 위에 광섬유에 변형률을 인가하기 위한 실험 장치를 설치하여 실험을 수행하였다. 이 실험으로부터 시간간격 1.5 초동안 광섬유 약 4.81 km의 길이를 거리분해능 3 m로 침입자를 탐지할 수 있음을 확인하였다. We have studied the detection techniques, which can determine the location and the weight of an intruder into infrastructure, by using fiber-optic ROTDR (Rayleigh optical time domain reflectometry) sensor and fiber-optic BOTDA (Brillouin Optical time domain analysis) sensor, which can use an optical fiber longer than that of ROTDR sensor. Fiber-optic sensing plates of ROTDR sensor, which are buried in sand, were prepared to respond the intruder effects. The signal of ROTDR was analyzed to confirm the detection performance. The constructed ROTDR could be used up to 10 km at the pulse width of 30 ns. The location error was less than 2 n1 and the weight could be detected as 4 grades, such as 20 kgf, 40 kgf, 60 kgf and 80 kgf. Also, fiber optic BOTDA sensor was developed to be able to detect intrusion effect through an optical fiber of tens of kilometers longer than ROTDR sensor. Fiber-optic BOTDA sensor was constructed with 1 laser diode and 2 electro-optic modulators. The intrusion detection experiment was peformed by the strain inducing set-up installed on an optical table to simulate a11 intrusion effect. I11 the result of this experiment, the intrusion effect was well detected as the distance resolution of 3 m through the fiber length of about 4.81 km during 1.5 seconds.

플라스틱 광섬유 굽힘 손실 및 광 조도 분포에 관한 연구

박형주(Hyoung Joo Park),김대현(Dae-Hyun Kim) 한국비파괴검사학회 2021 한국비파괴검사학회지 Vol.41 No.3

플라스틱 광섬유(plastic optical fiber, POF)는 유리 광섬유보다 높은 내구성을 가지고 있으며, 또한 다루기 쉽다는 장점을 가지고 있다. 본 연구는 이러한 장점을 가진 계단형 굴절률 기반 플라스틱 광섬유를 이용한 센서 제작에 도움이 되고자 진행되었다. 특히 굽힘으로 인한 광 손실 및 광섬유 간 거리에 따른 광손실을 이용한 센서를 설계하고자 할 때 이론적으로 광 손실을 증명하고자 진행되었다. 이를 위해 본 논문은 플라스틱 광섬유 굽힘 손실 및 계단형 굴절률 기반 플라스틱 광섬유의 투광 조도분포 이론을 정리하였고, 플라스틱 광섬유의 광 손실 연구를 직접 진행하였다. 광 손실 연구는 두 가지 방법으로 진행되었다. 첫 번째로, 플라스틱 광섬유의 굽힘을 통한 광 손실 측정 연구를 통해 곡률 반경과 광 손실의 관계를 확인하였다. 두 번째로, 진행한 연구는 절단된 플라스틱 광섬유를 이용하여 광섬유 거리 간의 광 손실 연구를 진행하고 이를 통해 광 조도 분포 데이터를 정량화하였다. Plastic optical fiber (POF) has higher durability than glass fibers, and the advantage of being easy to handle. This study is intended to aid in the development of sensors using step-index multimode plastic optical fiber with these advantages. In particular, when we wanted to design sensors using light loss owing to bending and the distance between fiber optics, we proceeded to theoretically prove light loss. Therefore, this paper summarizes the theory of the loss of plastic fiber bending and the floodlight distribution of stepped refractive index-based plastic fiber, and proceeds directly with the study of the light loss of plastic fibers. The study on light loss was conducted in two ways. First, the relationship between the curvature radius and light loss was confirmed by studying the light loss caused by the bending of plastic optical fiber. Second, the study conducted a light loss study between fiber distances using cut plastic fiber, which quantifies the light intensity distribution data.

광섬유 기반 IPTV 네트워크를 위한 FC 내장형 IPTV STB 제안

정성욱(Sung-Wook Chung) 한국정보전자통신기술학회 2017 한국정보전자통신기술학회논문지 Vol.10 No.3

최근, 인터넷 프로토콜 텔레비전 (IPTV) 서비스가 일반화되어 TV시청 뿐만 아니라 다양한 인터넷기반 서비스가 가능하다. 이러한 IPTV 시스템에서 STB(Set-Top Box)는 실시간 멀티미디어 콘텐츠를 송수신 할 수 있도록 지원하는 네트워크 단말장치로써 작동한다. 이러한 IPTV 네트워크는 일반적으로 FTTH(Fiber-To-The-Home)와 같은 광섬유(Optical Fiber) 기반의 광대역기반 네트워크에 의해 제공되지만 현재 대부분의 IPTV STB는 대역폭(Bandwidth)을 공유하는 이더넷(Ethernet)과 같은 로컬 영역 네트워크(LAN)에 연결된 장치 중 하나로 연결된다. 따라서 HD급 고화질 콘텐츠 및 다양한 서비스 지원을 위한 IPTV STB을 위하서는 1Gbps와 같은 충분한 광섬유 기반의 네트워크 대역폭을 효과적으로 활용할 수 있어야 한다. 이를 위하여 본 논문에서는 광섬유 네트워크에 바로 장착할 수 있는 새로운 FC(Fiber Channel) 내장형 IPTV STB를 제안한다. 그 후 해당 제안된 FC 내장형 IPTV STB의 우수성을 확인하기 위하여 해당 FC 내장형 IPTV STB가 장착된 FC-AL(Fiber Channel–Arbitration Loop) 네트워크를 구성하여 해당 아키텍처의 성능을 검증한다. 우수한 IPTV 아키텍처의 성능을 확인하기 위하여 철저한 시뮬레이션을 통하여 평균 시작지연(Average Start-up Delay) 시간, 평균 거부비율(Average Reject Ratio) 및 동시 사용자수(Number of Concurrent Users)를 측정한다. 놀랍게도, 제안된 FC 내장형 IPTV STB가 장착된 IPTV 네트워크 아키텍처는 10 msec 미만의 우수한 평균 시작지연(Average Start-up Delay) 시간, 3 % 미만의 수용가능한(Acceptable) 평균 거부비율(Average Reject Ratio) 및 아키텍처를 확장 할 때 동시 사용자수의 선형증가(Linear Increase)를 보여준다. 이는 제안된 FC 내장형 STB가 광섬유 기반의 광대역 대역폭을 효과적으로 사용하여 전체 IPTV 네트워크 성능에 우수한 영향을 미치고 있음을 보여준다. Recently, the Internet Protocol Television (IPTV) services have become very common, enabling various Internet-based services as well as watching TV. In the IPTV system, a Set-Top box (STB) plays a key role as a network terminal device that transmits and receives realtime multimedia contents. In addition, the IPTV networks are usually supported by broadband optical fiber-base network such as fiber-to-the-home (FTTH), However, a general IPTV STB is regarded as one of the local area network (LAN)-attached devices while sharing the bandwidth of the LAN (e.g., Ethernet). In order to overcome the limited bandwidth utilization by fully facilitating the broadband bandwidth (e.g., 1Gbps) of the optical fiber-based network, we propose a new FC (Fiber Channel)-embedded IPTV STB which can be directly attached to the optical fiber network. Then, we verify that the impacts of the proposed FC-embedded IPTV STB by organizing the the FC-AL (Fiber Channel-Arbitration Loop) network equipped with the FC-embedded IPTV We measures the average Start-up Delay, Average Reject Ratio and the Number of Concurrent Users through extensive simulations to investigate the performances of the suggested FC-AL-based IPTV network. Surprisingly, the IPTV network architecture with the proposed FC-embedded IPTV STBs has an excellent average start-up delay of less than 10 msec, an acceptable average reject ratio of less than 3 %as well as a linear increase of the number of concurrent users when extending the architecture. This reveals that the proposed FC embedded STB has a superior impacts on the performance of the entire IPTV network by effectively utilizing the broadband bandwidth of the fiber optic-based network.

Length Effects of Hetero-Core Optical Biosensor based on Evanescent Field Absorption

심준환,손경락,찬주광 한국항해항만학회 2008 한국항해항만학회지 Vol.32 No.9

Sensing performances of evanescent field absorption (EFA) hetero-core fiber sensor has been presented based on EFA by changing the length and the core diameter of the single mode fiber. Experimental results have demonstrated a good feature in their relationship between the length and the core diameter of the single mode fiber. The sensor consists of 2 fiber optics which have the same cladding diameter of 125 ㎛. However one fiber optic used is single mode and has varying core diameter ranging from 3.3 to 5.6 ㎛. The other fiber is multimode type and has a thicker fixed core diameter of 62.5 ㎛. The 2 fiber optics are thermally spliced together. Experiments conducted to measure the resonance wavelength were carried out over a range of refractive index, to find the optimum sensing length. Experiments show that core diameter of the single mode fiber and sensing length affects the linearity and sensitivity. Sensing performances of evanescent field absorption (EFA) hetero-core fiber sensor has been presented based on EFA by changing the length and the core diameter of the single mode fiber. Experimental results have demonstrated a good feature in their relationship between the length and the core diameter of the single mode fiber. The sensor consists of 2 fiber optics which have the same cladding diameter of 125 ㎛. However one fiber optic used is single mode and has varying core diameter ranging from 3.3 to 5.6 ㎛. The other fiber is multimode type and has a thicker fixed core diameter of 62.5 ㎛. The 2 fiber optics are thermally spliced together. Experiments conducted to measure the resonance wavelength were carried out over a range of refractive index, to find the optimum sensing length. Experiments show that core diameter of the single mode fiber and sensing length affects the linearity and sensitivity.