• 한국전산구조공학회논문집
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• 제29권6호
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• pp.513-519
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• 2016

본 논문에서는 기존 파고 측정 센서의 한계를 극복하기 위하여 레이저 장비 중 LDV를 이용하여 동조액체기둥감쇠기 안의 액체의 파고를 측정하는 방법을 제안하고 검증하였다. 비접촉 센서의 장점과 LDV가 속도와 변위를 측정하는 원리를 기술하였고 대상 물체가 액체인 경우에 요구되는 사항들에 대하여 실험적으로 파악하였다. 투명한 액체는 레이저 광선을 대부분 투과시켜 LDV에 되돌아오는 광량이 부족해 측정이 불가능함을 확인하였고 이를 증가시키기 위해 염료를 혼합하였다. 이때, 염료의 색에 따라 광량에 차이가 발생함을 확인하여 LDV에 사용된 레이저 광선의 파장과 연관된 결과를 도출하였다. 염료를 혼합한 후 광량이 충분한 경우에도 발생하는 데이터의 오차를 제거하기 위해 염료의 농도를 변화시키며 그에 따른 데이터의 정확도를 파악하였다. 결과적으로 모든 가시광선의 빛을 반사시키는 흰색의 염료를 충분한 농도로 혼합하였을 때 LDV를 이용한 TLCD의 파고 측정의 실험적인 결과가 용량식 파고계와 일치함을 확인하였다.

• 한국공작기계학회논문집
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• 제17권6호
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• pp.8-13
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• 2008

At present many research projects on high-speed spindles are being conducted. These projects require a measurement technique which includes heat expansion, vibration and displacement measurement according to angular velocity. This paper presents the development of a measurement system for high-speed spindle displacement. The measurement system is based on $LabView^{(R)}$ and features the following sensors: optical sensor which reacts to the position of a marker on the spindle and enables two Laser Displacement Sensors(LDS). These Laser Displacement Sensors send their data to a DAQ(Data Acquisition Device). It is important that the delay time caused by the response times of the sensors as well as the sampling rate of the DAQ is considered because the spindle revolves at very high speeds.

• 한국정밀공학회지
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• 제14권10호
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• pp.151-156
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• 1997

A laser measurement system, a modified Michelson interferometer, which can accurately measure high speed length and displacement of servomechanisms by detecting a phase shift in the measurement beam using an optical interference was developed. A frequency stabilized laser source and a 20 fold frequency interpolation and digitizing circuit were applied to the system. The refra- ctive index of the ambient air was calibrated through the Edlens formula. The system achieved a resolution of /40, 16nm, a maximum allow-able measurement speed of 600nm/sec, and a length measure- ment range of 1500 mm. Performance of the system was evaluated on the machining center in short and long length measurements.

• 한국정밀공학회지
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• 제24권9호
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• pp.60-67
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• 2007

A signal conditioning circuit for capacitive displacement sensors was developed using a high frequency modulation/demodulation method, and its performance was evaluated. Since capacitive displacement sensors can achieve high resolution and linearity, they have been widely used as precision sensors within the range of several hundred micrometers. However, they inherently have a limitation in low frequency range and some nonlinearity characteristics and so a specially designed signal conditioning circuit is needed to handle these properties. The developed signal processing circuit consists of three parts: linearization, modulation/demodulation, and nonlinearity compensation. Each part was constructed discretely using several IC chips and passive elements. An evaluation system for precision displacement sensors was developed using a laser interferometer, a precision stage, and a PID position controller. The signal processing circuit was tested using the evaluation system in the respect of resolution, repeatability, linearity, and so on. From the experimental results, we know that a highly linear voltage output can be obtained successfully, which is proportional to displacement and the nonlinearity of output is less than 0.02% of full range. However, in the future, further investigation is required to reduce noise level and phase delay due to a low-pass filter. The evaluation system also can be applied effectively to calibration and evaluation of precision sensors and stages.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2006년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.31-32
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• 2006

A signal conditioning circuit for capacitive sensors was developed using a commercial single chip solution. Since capacitive displacement sensors can achieve high resolution and linearity, they have been widely used as precision sensors within the range of several hundred micrometers. However, they inherently have a limitation in low frequency range and some nonlinearity characteristics and so a specially designed signal conditioning circuit is needed to handle these properties. Up to now, several companies already have succeeded in the development of the capacitive sensors system and they are commercially available in the market. In this research, to construct the signal processing circuits more easily and simply, we used a universal LVDT signal conditioner (AD698). Since the AD698 provides one chip solution for a basic signal processing including modulation and demodulation using various internal components, we can build the processing circuits successfully with minimal additional circuits: a compensation circuits for the drift caused by the bias current of OP amplifiers and a fine adjustment circuit for the elimination of nonlinearity. The signal processing circuits shows nonlinearity less than 0.05% in the comparison with a laser interferometer.

• 한국지능시스템학회논문지
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• 제18권5호
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• pp.599-604
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• 2008

최근 외부 개입 없이 스스로 주변 환경을 파악하고 목적지까지의 이동경로를 생성하여 자율 주행하는 지능형 시스템에 관한 연구가 활발히 진행되고 있다. 이러한 자율 주행 시스템은 기본적으로 운행 중에 사고가 발생하지 않고 안전하게 목표점까지 이동해야 한다. 본 논문에서는 레이저 변위 센서를 이용하여 노면의 왜곡(훼손된 노면, 비포장 도로, 장애물 등)을 검출하고, 영상 이진화 기법을 적용하여 위험 요소를 검출, 판단하여 주행 시스템의 안정적 운항이 가능한 경로를 생성하는 기법을 제안한다. 제안 기법의 타당성은 임의로 제작된 국부영역의 지도 데이터에 기반한 모의실험을 통하여 보인다.

• 한국기계가공학회지
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• 제21권5호
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• pp.46-52
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• 2022

Although pipe performs various functions in industrial sites and residential spaces, if it is damaged due to corrosion caused by the external environment, it may cause equipment failure or a major accident. For this reason, various studies for safety management are being conducted, but studies on detecting corrosion or cracks on the pipe surface using a laser displacement sensor have hardly been conducted. Therefore, in this study, the corrosion degree of the pipe surface was compared and classified into 4 corrosion conditions, and inspection equipment using a laser scanner was manufactured. The corrosion height was calculated from the four surface data obtained from the measuring equipment and applied to various CNN algorithms, and 91% accuracy was obtained during training using the Modified VGGNet16 code with reduced number of parameters.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2000년도 추계학술대회 논문집
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• pp.47-50
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• 2000

Optical triangulation is one of the most common methods for acquiring range data. Using this method. We have developed a new type of Laser Displacement Sensor. We used Area CCD instead of linear CCD and PSD (Position Sensitive Detector). And we have developed the robust algorithm for increasing the accuracy and used USB instead of RS-232C for increasing speed. We present results that demonstrate the validity of our method using optical triangulation technique, Area CCD, and USB.

• 한국항공우주학회지
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• 제43권5호
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• pp.396-404
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• 2015

무인기의 날개는 고고도 장기체류에 적합하도록 가로세로비가 크며, 비행 중 구조 대변형이 발생한다. 비행 중 날개 구조의 실시간 변형 상태 파악을 위해 변위-변형률 관계를 이용하여 비행체의 구조 건전성 및 관련 하중 상태 평가, 이상 진동 현상 발견 및 조종성 향상과 같은 영역에서 활용할 수 있다. 본 논문에서는 비행 중 변형이 발생하는 날개 구조물을 외팔보로 가정하여 구조 대변형을 보다 간편하게 예측하기 위한 변형률 기반의 비선형성을 고려한 변위 예측 알고리즘을 작성하였다. 변위 예측식은 외팔보의 다양한 끝단 변위 조건에서 이루어진 구조 실험과 유한요소 해석 결과의 비교를 통하여 검증하였다. 변형률은 스트레인 게이지로부터 취득한 값을 사용하였으며, 변형률을 이용하여 예측된 변위는 레이저 변위 센서로 측정한 변위와 잘 일치하였다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2023년도 추계학술발표대회
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• pp.982-983
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• 2023

본 논문은 시각장애인에게 큰 위험이 되는 주거 공간 내 위험 요소들을 감시하고, 경고를 알리는 "시각장애인 주거 공간 내 스마트 안전 시스템"을 제안한다. 주요 특징은 다음과 같다. 첫째, 정해진 시간 또는 음성 명령이 입력되면 이동로봇이 각 방을 자율주행으로 순회하며 위험 요소를 측정한다. 레이저 거리 센서를 활용한 단차 측정값, 열화상 카메라를 활용한 물웅덩이 위험도, 웹캠을 활용한 물체 변위 값을 측정하여 서버에 전송한다. 둘째, 각 방에 설치된 인체 감지 센서를 통해 사용자의 접근을 인식하고, 방에 들어가기 전 서버에 저장된 측정 데이터를 기반으로 스마트 스피커를 통해 위험 요소를 알린다. 셋째, 앱을 통해 관리자가 즉시 검사, 기록조회, 방 정보 수정 등을 이용하여 시스템을 관리한다.