하이브리드 음향센서 (hybrid acoustic sensor)는 음압 기반의 음향센서 (ECM)와 진동 기반의 가속도 센서(acceleration sensor)가 접목된 구조이다. 이는 음향센서의 저주파 대역 감도와 가속도 센서의 고주파 대역 감도를 결합하여 저주파에서 고주파 대역까지 광범위하게 음향을 포집할 수 있다. 본 논문에서는 하이브리드 음향센서에 사용되는 가속도 센서를 제안하였다. 가속도 센서는 음향신호에 의해 발생되는 고막의 진동을 포집한다. 제안된 가속도 센서의 사이즈는 고막의 해부학적 구조와 음향센서인 ECM의 규격을 고려하여 직경 3.2 mm로 결정하였다. 그리고 하이브리드 음향센서가 고감도 광대역 특성을 가지도록 하기 위해서는 가속도 센서의 공진 주파수는 3.5 kHz 부근에서 생성되는 것을 목표로 하였다. 가속도 센서를 구성하는 진동막은 수학적 모델과 유한요소 해석을 통하여 기하학적 구조를 도출하였다. 이를 바탕으로 화학적 식각공정을 이용하여 진동막을 제작하였다. 그리고 제작된 진동막의 주파수 특성을 확인하기 위하여 외력에 의한 진동 측정 실험을 수행하였고, 실험 결과 진동막의 기계적 공진은 3.4 kHz에서 발생되었다. 그러므로 제안한 가속도 센서는 하이브리드 음향센서에 유용하게 활용될 수 있을 것으로 판단된다.
Kim, Jeong-Tae;Park, Jae-Hyung;Hong, Dong-Soo;Ho, Duc-Duy
Smart Structures and Systems
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제7권5호
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pp.393-416
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2011
Hybrid acceleration-impedance sensor nodes on Imote2-platform are designed for damage monitoring in steel girder connections. Thus, the feasibility of the sensor nodes is examined about its performance for vibration-based global monitoring and impedance-based local monitoring in the structural systems. To achieve the objective, the following approaches are implemented. First, a damage monitoring scheme is described in parallel with global vibration-based methods and local impedance-based methods. Second, multi-scale sensor nodes that enable combined acceleration-impedance monitoring are described on the design of hardware components and embedded software to operate. Third, the performances of the multi-scale sensor nodes are experimentally evaluated from damage monitoring in a lab-scaled steel girder with bolted connection joints.
1) A method to realize active vibration control using SAC and acceleration type sensor is proposed from the viewpoint of practical application. 2) The use of acceleration type sensor makes it easy to satisfy ASPR condition in applying SAC system and to implement sensor in practical mechanical system. 3) Results were confirmed through numerical simulation of 1 DOF vibration system.
본 논문에서는 회전체의 특징 파라미터들을 추출하기 위한 센서의 신호들을 수집하여 추출기법의 성능을 분석하고자 한다. 이를 위해, 모형 시험을 수행하기 위한 진동 테스트 리그를 개발하여 정상적으로 운전하에서의 신호특성을 분석하였다. 그 결과, 가속도 센서에서 측정한 불평형 질량에 따른 가속도 센서에서 측정된 원 데이터 진폭의 변화는 나타나지 않는 것으로 판단된다. FFT를 수행하여 불평형량이 증가함에 따라 회전 주파수인 20Hz의 진폭이 크게 증가하는 것을 알 수 있었다. 속도 센서의 불평형량 변화에 따른 분석결과도 가속도 센서와 같이 1X 하모닉 성분이 크게 증가하였다.정렬불량의 변화시 가속도 센서 데이터에는 특별한 진폭의 변화가 없었으며, Envelope 데이터의 경우 2X(40Hz)의 진폭이 정렬불량의 정도에 따라 증가되었다. 정렬불량의 변화시 속도 센서도 가속도 센서와 유사한 결과를 보였으며 주파수 스펙트럼에서 부하의 증가에 따라 600Hz에서 피크가 감소되었다.
This paper is concerned with the active vibration control of washing machine. To this end, a new control algorithm utilizing an acceleration signal as a sensor signal is newly developed based on the principle of a dynamic absorber. The resulting control algorithm was implemented digitally on the DSP board. The accelerometer and the active linear actuator were used as sensor and actuator for the active vibration control of washing machine. Experimental results show that the proposed control algorithm can be effectively used for a controller which uses an accelerometer.
본 논문에서는 건축물의 실시간 피드백 진동제어를 위한 기초연구로써, 자체 기술력을 바탕으로 개발된 무선 가속도센서 시스템 및 프로토타입 (Prototype) AMD 시스템을 결합하여 피드백 진동제어 시스템을 구성하고, 모형 건축물을 대상으로 구성된 제어시스템의 기초성능을 평가하고자 하였다. 이를 위하여 본 논문에서는 우선 MEMS 센서 소자 및 블루투스 통신 모듈 기반의 무선 가속도 센서 유닛, 실시간 가속도 응답획득 및 제어법칙에 근거한 제어출력을 구현하도록 구성한 운영프로그램 등을 개발하였다. 또한 AC 서보모터를 이용해 기동되도록 설계한 프로토타입 AMD 및 모터 드라이버 시스템을 구성하였다. 마지막으로 이를 이용해 실시간 피드백 진동제어 시스템을 구성하였고, 2층 모형 건축물을 대상으로 실험실 규모의 진동제어 실험을 수행하여 목적된 구조물의 진동저감 효과를 정량적으로 분석하였다. 실험의 결과, 모형 구조물의 1차 및 2차 공진주파수 그리고 랜덤주파수 등의 실험조건에서 명확한 진동저감의 효과를 확인할 수 있었으며, 종국적으로 본 논문에서 개발한 무선 가속도센서 시스템 및 AMD 시스템이 향후 여타 구조물의 진동제어를 위한 효과적인 수단으로 응용될 수 있는 가능성을 확인하였다.
Reduction Gear Box where from productive site uses the gear with power delivery with high mechanical efficiency of power a deceleration and as the mechanical element union product which has the velocity ratio which is various together is produced with the power occurrence motor and leads gets a high driving force is plentifully used. The above occurs from gear drive issue sound Whine, Noise and Vibration as occurring from the rim process which the gear will bite mainly is delivered with the case etc. gear drive whole which leads the axis and the bearing. The productivity falls with the going straight rate decrease which with like this problem point is caused by with rework the problem point where the cost of production rises under improving boil many kinds analyzed the plan and investigates the resultant acceleration sensor which and a frequency analysis system and was made to apply.
Purpose: This study aimed to install an RTK-GPS (Real Time Kinematic-Global Positioning System) and IMU (Inertial Measurement Unit) on a tractor used in a farm to measure positions, pasture topography, posture angles, and vibration accelerations, translate the information into maps using the GIS, analyze the characteristics of grass harvesting work, and establish new technologies and construction standards for pasture infrastructure improvement based on the analyzed data. Method: Tractor's roll, pitch, and yaw angles and vibration accelerations along the three axes during grass harvesting were measured and a GIS map prepared from the data. A VRS/RTK-GPS (MS750, Trimble, USA) tractor position measuring system and an IMU (JCS-7401A, JAE, JAPAN) tractor vibration acceleration measuring systems were mounted on top of a tractor and below the operator's seat to obtain acceleration in the direction of progression, transverse acceleration, and vertical acceleration at 10Hz. In addition, information on regions with bad workability was obtained from an operator performing grass harvesting and compared with information on changes in tractor posture angles and vibration acceleration. Results: Roll and pitch angles based on the y-axis, the direction of forward movements of tractor coordinate systems, changed by at least $9-13^{\circ}$ and $8-11^{\circ}$ respectively, leading to changes in working postures in the central and northern parts of the pasture that were designated as regions with bad workability during grass harvesting. These changes were larger than those in other regions. The synthesized vectors of the vibration accelerations along the y-axis, the x-axis (transverse direction), and the z-axis (vertical direction) were higher in the central and northwestern parts of the pasture at 3.0-4.5 m/s2 compared with other regions. Conclusions: The GIS map developed using information on posture angles and vibration accelerations by position in the pasture is considered sufficiently utilizable as data for selection of construction locations for pasture infrastructure improvement.
This paper presents the results of an experimental investigation on a vibration-based damage identification framework for a steel girder type and a truss bridge based on acceleration responses to operational loading. The method relies on sensor clustering-based time-series analysis of the operational acceleration response of the bridge to the passage of a moving vehicle. The results are presented in terms of Damage Features from each sensor, which are obtained by comparing the actual acceleration response from the sensors to the predicted response from the time-series model. The damage in the bridge is detected by observing the change in damage features of the bridge as structural changes occur in the bridge. The relative severity of the damage can also be quantitatively assessed by observing the magnitude of the changes in the damage features. The experimental results show the potential usefulness of the proposed method for future applications on condition assessment of real-life bridge infrastructures.
Some materials show the character of rigid body in low frequency spectrum. The rigid body motions are consisted of translational and rotational motions. Especially, we can get the acceleration or displacement of a random point in the rigid body by analyzing rigid body transfer matrix at the car's engine and power train. Actually it is difficult to measure the acceleration by attaching the sensor inside of the engine and power train. So the hard to predict acceleration data can be achieved attaching the sensor on the outside of the engine and power train by analyzing the data of rigid body motion which the engine is operated using dynamo. Also this paper will show the change of predicted data and accuracy variation by not using all the measured data but a few exceptions of the point number.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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