• 산업기술연구
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• 제23권A호
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• pp.55-61
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• 2003

In this study, a signal processing and related techniques for development of a weight measuring system using a digital loadcell which is able to satisfy the important properties of WIM (weighing-in-motion) system have been investigated. A fast and high accurate signal processing of the digital load cell sensor for weighing-in-motion system is presented. A/D conversion system is constructed to realize a stable A/D conversion and signal processing algorithm using DSP and microprocessor. A new technique for vibration and measuring speed of the system is also investigated. The proposed method was applied to the actual design and the experimental results showed good performance of the weighing speed and stability.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제37권10호
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• pp.33-41
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• 2000

본 연구에서는 전압감도, 잡음등가전력, 비검출능 등이 초전특성들을 각 파라미터의 상호작용을 고려하여 3차원으로 모델링하였다. 그 결과, 전압응답특성은 저주파수 영역의 경우, 단면적에 대한 의존성 없이 두께가 작을수록 큰 전압응답을 보이고, 고주파수 영역의 경우는 20$G{\Omega}$의 부하저항에서 단면적이 작을수록 우수한 전압응답을 보이지만 두께에는 전혀 의존하지 않음을 알 수 있었다. 비검출능은 저주파수 영역에서 20$G{\Omega}$의 부하저항, $4{\times}10^{-10}m^2$ 이상의 단면적, 그리고 $1{\times}10^{-5}m$ 이하의 두께에서 아주 우수한 특성을 나타내었고, 고주파수 영역에서는 $1{\times}10^{-5}m$ 이하의 두께와 $2{\times}10^{-10}m^2$ 이상의 단면적에서 저항에 관계없이 높은 비검출능을 나타내었다. 또, 초전형 적외선 센서의 증폭 및 주파수 대역을 설정하기 위한 주변회로를 설계하였다. 본 연구에서는 1개의 단일 op-amp를 JFET의 드레인 부분의 단자에 연결한 quasi-boot-strap 회로를 사용하여, 2개의 op-amp를 이용한 상용화된 주변회로에 비해 약 56%의 잡음저하와 원하는 주파수 대역 및 증폭도를 얻을 수 있었다.

• Composites Research
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• 제16권3호
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• pp.58-67
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• 2003

본 연구에서는 구조의 건전성을 실시간으로 모니터링하기 위해 변형률 및 파손을 동시에 감지할 수 있는 두 가지 형태의 광섬유 센서 시스템을 제안하였다. 구성된 광섬유 센서 시스템은 파손신호 취득에 사용되는 단파장 광원의 형태에 따라 EDFA에 FBG 사용한 것과 Fabry-Perot 필터를 사용한 것으로 나뉘며 EFPI센서를 통해 복합재 시편의 인장실험을 모니터링 하는데 적용되었다. 먼저, 복합재의 초기파손모드에 해당하는 모재균열 신호의 특징을 알기 위해 압전세라믹 센서를 이용하여 시편의 두께와 폭의 변화에 따른 신호특성을 파악하였다. 정량적 파손신호의 특성 분석을 위해 STFT와 Wavelet Transform과 같은 시간 주파수 변환방법을 사용하였으며, 시편의 형상변화에 따라 모재균열 신호의 주파수영역 특성이 변화함을 확인하였다 광섬유 센서로 취득 된 파손신호 및 변형률 측정값을 각각 압전세라믹 센서와 변형률게이지의 결과 값과 서로 비교하였다. 광섬유 센서 시스템들을 이용한 장시간동안의 인장실험 결과 변형률의 값은 변형률게이지의 측정값과 잘 일치하였으며 파손감지 시스템 또한 미세한 파손신호까지 민감하게 감지해 낼 수 있음을 알 수 있었다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2006년도 춘계종합학술대회
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• pp.697-700
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• 2006

본 연구에서는 가정이나 일반 사무실 등에서 편리하게 하부요로계의 폐색을 진단하기 위하여 요속과 동시에 배뇨 시 발생하는 요류음을 계측할 수 있는 센서 및 계측 시스템을 구현하였다. 구현된 시스템은 로드셀을 이용한 요속계측센서, 청진기형 요류음 계측센서, 센서신호의 검출을 위한 전처리부, 신호의 증폭 및 필터부, 시스템 제어부, PC 계측 프로그램 등으로 구성되었다. 구현된 시스템의 평가를 위하여 하부요로계를 모식화한 실험장치를 구현하였다. 구현된 실험장치를 이용하여 요속 및 요음을 계측하고 시간영역과 주파수영역에서의 분석을 통해 하부요로계의 폐색을 가장 잘 반영하는 특징파라미터를 추출하고자 하였다. 그리고 구현된 시스템의 임상적용 가능성을 평가하기 위하여 정상인 5병을 대상으로 요속 및 요류음을 계측하고 분석하였다. 그 결과 요류음 신호의 $253\sim282Hz$ 대역이 폐색의 정도를 가장 잘 반영하는 것으로 나타났다.

• 한국방재안전학회논문집
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• 제14권2호
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• pp.43-50
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• 2021

우리나라는 최근 이상기후로 인한 집중호우의 증가로 토사재해의 발생빈도가 급증하고 있다. 특히 산지에서 발생하는 토사가 계곡을 따라 소하천에 유입하여 하천을 퇴적시키고 홍수피해를 가중시키고 있다. 이러한 토사재해의 피해를 예방하기 위해서는 유사량 예측 및 소류사의 정량적인 파악이 중요하다. 본 연구에서는 파이프 하이드로폰을 활용하여 음향센서 기반의 소류사 충돌음을 간접적으로 계측하는 실험을 진행하였으며, 계측된 데이터의 신뢰성을 향상시키기 위해 디노이징 방법을 적용하여 원시신호와 비교 분석하였다. 그 결과 원시신호에 디노이징 방법을 적용했을 경우 노이즈를 보정하여 소류사량 추정을 더욱 명확하게 분석하는 결과를 도출했다.

• Journal of Electrical Engineering and Technology
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• 제10권4호
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• pp.1540-1551
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• 2015

The detection of position and speed in BLDC motors without using position sensors has meant many efforts for the last decades. The aim of this paper is to develop a sensorless technique for detecting the position and speed of BLDC motors, and to overcome the drawbacks of position sensor-based methods by improving the performance of traditional approaches oriented to motor phase voltage sensing. The position and speed information is obtained by computing the derivative of the terminal phase voltages regarding to a virtual neutral point. For starting-up the motor and implementing the algorithms of the detection technique, a FPGA board with a real-time processor is used. Also, a versatile hardware has been developed for driving BLDC motors through pulse width modulation (PWM) signals. Delta and wye winding motors have been considered for evaluating the performance of the designed hardware and software, and tests with and without load are performed. Experimental results for validating the detection technique were attained in the range 5-1500 rpm and 5-150 rpm under no-load and full-load conditions, respectively. Specifically, speed and position square errors lower than 3 rpm and between 10º-30º were obtained without load. In addition, the speed and position errors after full-load tests were around 1 rpm and between 10º-15º, respectively. These results provide the evidence that the developed technique allows to detect the position and speed of BLDC motors with low accuracy errors at starting-up and over a wide speed range, and reduce the influence of noise in position sensing, which suggest that it can be satisfactorily used as a reliable alternative to position sensors in precision applications.

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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• 한국소음진동공학회 2007년도 추계학술대회논문집
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• pp.891-894
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• 2007

This study presents fault diagnosis of low speed bearing using support vector machine (SVM). The data used in the experiment was acquired using acoustic emission (AE) sensor and accelerometer. The aim of this study is to compare the performance of fault diagnosis based on AE signal and vibration signal with same load and speed. A low speed test rig was developed to simulate various defects with shaft speeds as low as 10 rpm under several loading conditions. In this study, component analysis was also performed to extract the feature and reduce the dimensionality of original data feature. Moreover, the classification for fault diagnosis was also conducted using original data feature without feature extraction. The result shows that extracted feature from AE sensor gave better performance in faults classification.

• 한국지능시스템학회논문지
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• 제14권1호
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• pp.1-8
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• 2004

본 논문에서는 실내대기 가스모니터링 시스템에서의 센서 고장 진단을 위한 신경회로망 기반 고장진단방법을 제안한다. 제안한 고장진단 방법에서는 신호패턴추출을 위해 센서히터 온도조절방법을 이용하였으며, 분류를 위해서는 ART2 신경회로망을 이용하였다. 그리고 가스모니터링 시스템의 실제 데이터를 이용한 시뮬레이션을 통해 제안한 ART2 신경회로망 기반 센서고장진단방법의 성능과 유용성을 확인하였다.

• 한국정보전자통신기술학회논문지
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• 제12권5호
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• pp.529-536
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• 2019

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.

• 로봇학회논문지
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• 제12권3호
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• pp.258-262
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• 2017

In this paper, we propose a new collision detection algorithm for human-robot collaboration. We use an IMU sensor located at the tip of the manipulator and the kinematic behavior of the manipulator to detect the unexpected collision between the robotic manipulator and environment. Unlike other method, the developed algorithm uses only the kinematic relationship between the manipulator joint and the end effector. Therefore, the collision estimation signal is not affected by the error of the dynamics model. The proposed collision detection algorithm detects the collision by comparing the estimated acceleration of the end effector derived from the position, velocity and acceleration trajectories of the robot joints with the actual acceleration measured by the sensor. In simulation, we compare the performance of our method with the conventional Residual Observer (ROB). Our method is less sensitive to the load variation because of the independency on the dynamic modeling of the manipulator.