• 한국항공우주학회지
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• 제39권6호
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• pp.517-525
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• 2011

차분 진동형 가속도계는 입력 가속도에 따른 공진 주파수의 변화를 감지하는 공진형 센서이다. 이 때 가속도계 전기적 동역학의 수학적 모델링 및 구조 특성의 실험적 검증이 정밀한 제어기 및 높은 양질계수를 가지는 구조 설계에 앞서 필요하게 된다. 본 논문에서는 차분 진동형 가속도계의 공진자, 전극 모듈 및 전치증폭기 등의 전기적 모델링을 제시한다. 이러한 모델링 기법은 공진 주파수, 유효 질량, 유효 강성, 양질 계수 등을 측정함으로써 실험적으로 검증된다. 또한 모델링을 통해 예측된 진폭과 측정된 전치증폭기 출력의 직접적인 비교는 본 연구의 유효성을 보여준다.

• 한국항공우주학회지
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• 제36권7호
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• pp.674-679
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• 2008

본 논문에서는 안정된 진동을 얻기 위한 자동 이득 제어(AGC) 루프를 이용하여 자가 유지 특성을 갖는 공진형 가속도계를 설계하였다. 제안된 가속도계의 기본 원리는 가속도 입력시, 가변 진동의 진폭을 일정하게 유지시키는 방법을 이용한다. 시스템 모델링과 진동의 포락선을 고려한 루프 설계 및 변환를 통하여 다양한 가속도 입력 하에서 진동 신호의 진폭을 일정하게 유지하도록 제어기를 설계하였고, 시뮬레이션 결과를 통해 실현가능성을 확인하였다. 따라서 고안된 공진 가속도계는 산업과 민간 응용 분야에 있어서 제어용 등급의 관성 측정 시스템에 적용될 수 있을 것으로 기대한다.

• 기계저널
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• 제29권4호
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• pp.414-425
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• 1989

본 연구를 통하여 원하는 감도와 부착 공진 주파수가 주어질 때 실제로 이러한 성능을 갖는 압 축식 압전형의 가속도계를 이론적으로 설계하여 제작할 수 있었으며 보정 실험을 통하여 실험 가속도계는 실제 설계값에 가까운 성능을 나타내었다. 설계, 제작된 실험 가속도계의 특성 실 험을 통하여 다음과 같은 결론을 얻었다. (1) 가속도계의 감도는 압전 소자의 압전 상수가 일 정할 때 관성 질량에 따라서만 지배되는 것이 아니라 압전 소자의 크기에 따라서도 달라진다. (2) 높은 감도의 가속도계를 설계하기 위해서는 단일 압축식의 설계보다는 이중 압축식의 설계를 행하는 것이 바람직하며 감도가 큰 가속도계 일수록 0.1g 이하의 낮은 가진 레벨에서의 특성도 아주 좋다. (3) 높은 주파수에서의 특성이 좋은 가속도계를 설계하기 위하여서는 단일 압축식 으로 설계하는 것이 좋으며 압전 소자의 두께는 얇은 것이 좋다. (4) 압전 소자와 관성 질량의 접착시에 전도성 접착제를 사용하지 않아도 기포를 제거한 양호한 에폭시계통의 접착제를 사용 하여 접착층의 두께를 최대한 얇게 하면 설계값에 가까운 감도를 가진 가속도계를 제작할 수가 있다.

• 한국음향학회지
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• 제20권5호
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• pp.14-20
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• 2001

힘평형 서보 가속도계의 성능특성을 결정하는 4개의 팔로 구성된 질량지지 장치를 설계·제작하였다. 팔의 두께와 인가질량의 변화에 따른 질량지지 장치의 응답특성을 유한 요소법을 이용하여 계산하고, 레이저 간섭계를 이용하여 간섭무의 수의 변화와 응답 전압값을 이용하여 가속도계의 응답특성을 측정하였다 팔의 길이와 두께가 변화함에 따라 응답특성은 크게 변화하였으며, 인가질량의 변화는 질량지지 장치의 응답특성변화에 큰 영향을 미치지 못함을 알 수 있었다. 수치해석과 레이저 간섭계로 측정한 공진주파수가 5%차이의 근사한 값을 얻을 수 있었다.

• 한국군사과학기술학회지
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• 제24권6호
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• pp.577-590
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• 2021

In this paper, we theoretically analyzed the self-alignment/navigation performance in the accelerometer resonance state generated by dither motion of ring laser gyroscope in LINS and verified it through simulation. As a result of analysis, it is confirmed that the amplitude of the accelerometer measurement amplified in the accelerometer resonance state is decreased in the process of sampling per the navigation calculation period and that frequency is changed by the aliasing effect too. It was also analysed that the attitude error in self-alignment is determined by the amplitude/frequency of the accelerometer measurement, the gain of the self-alignment loop, and the velocity and position error in the navigation is determined by the amplitude/frequency/phase error of the accelerometer measurement. This analysis and simulation results show that the self-alignment and navigation performance is not be degraded only when the amplification factor of the accelerometer measurement in the accelerometer resonance state is 3 or less

• 한국항공우주학회지
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• 제37권5호
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• pp.502-510
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• 2009

레이저 관성항법장치는 링 레이저 자이로와 가속도계로 구성되어 있다. 링 레이저 자이로는 링 레이저 자이로 내부의 레이저 공진기에 장착된 반사경의 후방산란으로 인하여 0.1deg/sec 이하의 각속도가 측정되지 않는 lock-in 영역이 존재하기 때문에 이를 제거하기 위해서 Dither 운동이라는 정현파 각속도 운동을 몸체에 가한다. 이러한 Dither 운동은 레이저 관성항법장치가 정상동작하는 경우 항상 RLG/가속도계 측정치에 포함되어 나타난다. 이러한 레이저 관성항법장치의 특징을 이용하여 본 논문에서는 RLG/가속도계 측정치를 실시간으로 FFT를 수행하여 Dither 운동이 측정치에 포함되어 있는 가를 실시간으로 감시하여 레이저 관성항법장치의 고장을 검출하는 방법을 제안하였으며 정지상태 시험 및 차량탑재 시험을 통해 유용성을 검증하였다.

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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• 한국소음진동공학회 2002년도 춘계학술대회논문집
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• pp.760-763
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• 2002

본 논문은 인체의 머리진동 측정용 Bite-bar에 관한 연구이며, 머리진동의 관심주파수 영역인 0.5∼30Hz 범위의 주파수 범위에서 ICP형 가속도계를 이용한 바이트-바(Bite-bar)의 공진특성에 관한 실험결과와 공진특성의 보상 방법에 관해 기술하고 있다. 또한 바이트-바(Bite-bar)의 회전비교교정에 관한 방법과 절차 그리고 실험결과를 제시하고 바이트-바(Bite-bar) 교정의 중요성과 오차(error)와 설계 제작에 있어서의 주의사항에 관해 간략히 소개한다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제25권3호
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• pp.520-528
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• 2001

This paper investigates a resonant microaccelerometer that measures acceleration using a built-in micromechanical resonator, whose resonant frequency is changed by the acceleration-induced axial force. A set of design equations for the resonant microaccelerometer has been developed, including analytic formulae for resonant frequency, sensitivity, nonlinearity and maximum stress. On this basis, the sizes of the accelerometer are designed for the sensitivity of 10$^3$Hz/g in the detection range of 5g, while satisfying the conditions for the maximum nonlinearity of 5%, the minimum shock endurance of 100g and the size constraints placed by microfabrication process. A set of the resonant accelerometers has been fabricated by the combined use of bulk-micromachining and surface-micromachining techniques. From a static test of the cantilever beam resonant accelerometer, a frequency shift of 860Hz has been measured for the proof-mass deflection of 4.3${\pm}$0.5$\mu\textrm{m}$; thereby resulting in the detection sensitivity of 1.10${\times}$10$^3$Hz/g. Uncertainty analysis of the resonant frequency output has been performed to identify important issues involved in the design, fabrication and testing of the resonant accelerometer.

• 한국음향학회지
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• 제19권7호
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• pp.59-65
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• 2000

본 논문은 음성진단이나 치료를 위한 기초연구로서, 인체의 진동신호를 측정하여 그 특성을 분석한 것이다. 가진신호는 외부적인 힘이 아닌 자신의 음성이며, 진동과 공진 특성이 강한 모음 '아', '에', '이', '오', '우'를 적용하여 실험하였다. 실험장치로는 마이크로폰과 가속도계 그리고 증폭기를 이용하였으며 컴퓨터에 측정 데이터를 저장하였다. 마이크로폰으로 음성신호를 저장하면서 동시에 가속도계를 이용하여 인체 각 부위에서의 진동신호를 측정하였으며 측정 위치는 머리, 목, 몸체를 일정한 간격으로 나누어 총 63개의 위치로 정하였다. 진동 신호의 측정 위치와 횟수는 사용 목적에 따라 충분히 가변적일 수 있다. 진동 분석을 위한 파라미터는 진동 신호의 크기, 위상, 기본 진동수, 결집음폭대이며, 코히어런스 함수를 이용하여 인체의 진동신호와 음성과의 상관성을 알아보았다. 실험결과, 인체의 위치에 따라 독특한 특징들이 있음을 확인하였으며, 그 결과를 제시하였다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 1991년도 추계학술대회 논문집 학회본부
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• pp.274-277
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• 1991

A piezoresistive silicon resonator which can be used as an accelerometer is designed and fabricated using silicon micromachining techniques. The device consists of a seismic mass and four deflection beams in which eight piezoresistors are diffused. The structure is fabricated by EPW etching process. The piezoresistors are properly arranged and connected to make a bridge circuit, with which acceleration in only one direction can be measured. According to the experimental results, the first resonant frequency of this resonator is above 15 kHz, and this transducer has a sensitivity of 5.56 ${\mu}V/Vg$.