상용의 전자기 가속도 센서에 비해 신호의 안정성 면에서 우수하고 가격이 저렴하며 제작이 비교적 용이한 필름 격자를 이용한 광세기 방식의 새로운 가속도 센서를 제안하고 이를 제작하였다. 외부의 진동에 반응하는 외팔보(cantilever beam)에 서로 주기가 어긋난 2장의 진폭 변조용 필름 격자가 나란히 부착되어 이 필름격자를 지나가는 출력광이 외부진동에 따라 서로 다른 위상으로 변조된다. 이 두 필름격자에 의한 출력의 위상각을 이용하여 출력광 신호의 위상을 구하고, 위상 연속화 과정을 거쳐 외팔보의 변위를 계산하여 가속도 환산 관계식을 통해 가속도를 측정하였다. 본 논문의 필름 격자를 이용한 광섬유 가속도 센서는 대형 구조물 및 토목 구조물의 모니터링에 알맞은 7 Hz 이하의 저주파 대역에서 사용 가능하도록 설계하였다. 이 광섬유 가속도 센서는 광섬유를 이용하였으므로 전자기적 노이즈가 예상되는 곳에서도 구조물의 진동 측정에 적합하다.
FBG센서로 변형율을 계측하고 추정 가능한 일부 저차모드를 중첩하여 교량의 동적변위를 추정하는 알고리즘을 제안하였다. 모드별 진동형상은 단순보의 이론식에서 유도하였고, 일반화좌표는 FBG센서에서 계측한 변형율에서 유도하였다. 일반 교량의 저차모드에서 발생하는 휨 및 비틀림모드는 각 거더별 혹은 구간별로 분리하여 단순보의 이론적 휨모드로 고려함으로써 다양한 형식의 교량에 적용할 수 있도록 하였다. 알고리즘의 적용에 고려해야 할 진동모드의 개수 및 변형율 센서의 개수를 결정하는 기준은 이론적으로 제시되었다. 제안된 방법의 효용성을 다양한 형식의 교량에 대한 수치예제, 모형교량에 대한 실내실험 및 자기부상열차용 PC Box 거더교에 대한 현장실험을 통해 검증하였다. 수치예제에서는 교량 진동형상의 오차 및 변형률 측정 오차가 동적변위 추정 결과에 미치는 영향을 분석하였다.
To detect external vibration signals on the latticed fence structure, distributed fiber optic sensor using Sagnac interferometer was fabricated and tested. The latticed structure fabricated with dimension of 170cm in width and 180cm in height, the optical fiber, 50m in length, distributed and fixed on the latticed structure. It was verified the sensitivity of the Sagnac interferometer using the PZT phase modulator. Fiber optic external vibration signal spplied to the latticed fence structure from 100Hz to several kHz. The interferometeric fiber optic sensor detected the excited vibration signal very effectively without any signal processing. The detected optical signals were compared and analyzed to the detected acclerometer signals.
According to the fixation detailed drawing and lightweight anger tendency of the product the vibration control of precision equipments is essential and establishes under the equipments. so It is important to know vibration characteristics of vibration isolator. For this reason the accelerometer attaches in vibration isolator and measures an acceleration response. The acceleration response which is measured will lead double integral and will be able to predict a displacement of vibration isolator. However, in compliance with the effect of the accelerometer can not be accurately. From this paper, mass, damping ratio and natural frequency of the accelerometers by changing the vibration isolator to predict the acceleration response and the results were compared.
The problem considered in this paper is about the collocation of sensor and actuator for the active control of sound and vibration. It is well-known that a point collocated sensor-actuator pair offers an unconditional stability with very high performance when it is used with a direct velocity feedback (DVFB) control, because the pair has strictly positive real (SPR) property. In order to utilize this SPR characteristics, a matched piezoelectric sensor and actuator pair is considered, but this pair suffers from the in-plane motion coupling problem with the out-of$.$plane motion due to the piezo sensor and actuator interaction. This coupling phnomenon limits the stability and performance of the matched pair with DVFB control. As a new alternative, a point sensor and piezoelectric actuator pair is also considered, which provides SPR property in all frequency range except at the first resonance in very low frequency. This non-SPR resonance could be minimized by applying a phase lag compensator.
This paper deals with the development of a contact-type counting device using a piezoelectric polymer film as a sensor. The piezoelectric and vibration characteristics of the film under a bending vibration were investigated theoretically and experimentally. A counting device, which includes filters, an amplifier, an analog-digital converter, and a display, was designed and fabricated. The performance of the piezoelectric polymer sensor was evaluated in the sense of the responses to contact force, contact frequency, and contact speed. The life and the temperature effect were also investigated for the piezoelectric film sensor.
Vibration and deformation sensing control of lightweight structures using optical fiber sensor technology is introduced in this presentation. This paper shows several examples of vibration control and deformation estimation for structures using these optical fiber sensor systems. Among various optical fiber sensors, in this paper, two types of optical fiber sensors, Fabry-Perot Interferometer(EFPI) and Fiber Bragg Grating(FBG) sensors, are mainly dealt with. Fiber optic sensors show many advantages over conventional strain gages for the measurement of vibration and deformation of lightweight structures.
최근 IT기술이 점점 발달함에 따라 장애인의 일상생활을 편리하게 하는 도구들이 속속 개발되고 있다. 본 연구에서는 시각장애인들이 색상판별을 진동을 통해 감지할 수 있는 시스템을 개발하였다. 이것은 최근 대중화되고 있는 사물인터넷(IoT)의 기반이 되는 아두이노 기술을 접목하여 다양한 스위치와 센서로 입력 값을 받아들여 LED, 모터와 같은 외부출력장치를 제어함으로써 상호 작용을 만들어 낼 수 있는 시스템이다. 구체적으로 제안하는 시스템은 컬러센서를 통해 색상을 감지하고 색상 값을 수치 값으로 읽어 들이고 수치 값에 진동의 세기 주기 등을 달리함으로 시각장애인이 색상을 판별할 수 있도록 되어있다.
In this paper, to detect exciting frequency on the latticed fence structure, fiber optic sensor using Sagnac interferometer was fabricated and tested. The latticed structure fabricated with dimension of 180 cm wide and 180 cm high, the optical fiber, 50 m in length, distributed and fixed on the latticed structure. Single mode fiber, a laser with 1,550 m wavelength, and $3{\times}3$ coupler were used. Excited vibration signal applied to the latticed structure from 200 Hz to 1 KHz. The detected optical signals were compared to the detected acceleration signals and analyzed on the time and frequency domain. Based on the experimental results, fiber optic sensor using Sagnac interferometer detected exciting frequency, effectively. This system can be applied to the structural health monitoring system.
This paper deals with the development of a contact-type counting device using a piezoelectric polymer film as a sensor. The piezoelectric and vibration characteristics of the film under a bending vibration were investigated theoretically and experimentally. A counting device, which includes filters, an amplifier, an analog-digital converter, and a display, was designed and fabricated. The performance of the piezoelectric polymer sensor was evaluated in the sense of the responses to contact force, contact frequency, and contact speed. The life and the temperature effect were also investigated for the piezoelectric film sensor.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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