Abstract
Tilt sensors are mainly used to measure the collapse of structures such as buildings, bridges and tunnels. Recently, due to the ease of use and low price, many tilt sensors using MEMS sensors have been used, but the measurement angle range is limited, and thus, they do not have high precision for 360 degree. This is due to the inherent offset and scale errors of MEMS sensors. In this paper, we proposed an algorithm for the calculation of precision angles to reduce the mechanical error of MEMS sensors, and produced a MEMS sensor module and a transmission module to compare the angle accuracy of sensor modules before calibration and the angle measurement accuracy after calibration. Experimental results show that the proposed technique has a precision of ± 0.015 degrees for all 360-degree.
건축물이나 교량, 터널과 같은 구조물의 붕괴를 측정하기 위하여 기울기 센서를 사용하고 있으며 최근에는 사용성이 편리하고 가격이 저렴하여 MEMS(Micro-Electro-Mechanical System) 센서를 사용한 기울기 센서를 많이 사용하고 있으나 측정 범위가 한정되어 있어 360도 전 방위에 대해 고정밀도를 가지지는 못하고 있다. 이것은 MEMS 센서가 갖는 오프셋과 스케일 오차 때문이다. 본 논문에서는 MEMS 센서가 갖는 기계적 오차를 줄이기 위하여 정밀도가 높은 각도 계산을 위한 알고리즘을 제시하였고 MEMS 센서 모듈과 전송 모듈을 제작하여 교정 전 센서 모듈의 각도 정확도와 교정 후 각도 측정 정확도를 비교하여 교정 알고리즘의 효과를 제시하였으며, 실험 결과 제안 기술을 적용하였을 때 360도 전 방위에 대해 ±0.015도의 정밀도를 가짐을 확인하였다.