• 제목/요약/키워드: 변위측정

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푸리에 변환 간섭 해석법을 이용한 구면의 미세 변위 측정 (Profiling of fine displacement of spherical surface using Fourier transform method)

  • 손영준;주신호;권진혁;최옥식
    • 한국광학회지
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    • 제8권3호
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    • pp.199-203
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    • 1997
  • 안구표면과 같은 미세구면의 변위를 알아내기 위하여 Twyman-Green 간섭계를 이용하였으며 반송무늬(carrier fringe)를 형성시켜 푸리에 변환법으로 미세구면의 변위분포를 측정하였다. 기준위치에서 일정한 반송무늬가 형성되도록 한 후 구면이 변화할 때 반송무늬의 변화방향을 관측하였으며, 반송무늬의 변화방향에 의해 구면의 변화방향을 알아내었다. 푸리에 변환법(Fourier transform method)을 이용하여 CCD카메라에서 받아들여진 한 장의 간섭무늬로부터 위상분포를 얻어내고 구면의 변위 분포를 계산하였다. 공간주파수 영역에서 변위에 대한 정보를 분리함으로써 간섭무늬의 배경분포 및 잡음을 제거하였으며, 구면의 변위에 대한 3차원 분포를 이론적인 계산값의 측정오차가 .lambda./10 이내에서 얻어내었다.

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비마커 영상기반 변위계측 시스템을 이용한 구조물의 동특성 측정 (Measurement of Dynamic Characteristics on Structure using Non-marker Vision-based Displacement Measurement System)

  • 최인섭;김준희
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제29권4호
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    • pp.301-308
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    • 2016
  • 본 연구에서는 마커없이 구조물의 변위를 측정할 수 있는 영상기반 변위계측 시스템(NVDMS)을 제안한다. 기존의 방식과 제안하는 NVDMS는 크게 두 가지의 차이점이 있다. 첫째, NVDMS는 마커를 사용하지 않고 구조물의 특징점의 픽셀좌표 변화를 추출한다. 둘째, 특징점의 픽셀좌표를 물리좌표로 변환하는 scaling factor는 기존 방식에선 마커의 크기로부터 계산되는 반면, NVDMS에서는 카메라와 구조물사이의 거리, 각도, 초점거리로 계산된다. 3층 축소모형의 자유진동 실험에서 제안한 NVDMS로부터 얻은 변위데이터의 신뢰도를 분석하기 위해 LDS로부터 얻은 변위데이터의 비교를 하였으며, 얻어진 변위데이터를 이용하여 동특성을 분석하였다. 분석결과 NVDMS는 마커없이 구조물의 동적변위를 정밀하게 측정가능할 뿐만 아니라 얻어진 변위데이터로부터 추출한 동특성의 신뢰도 또한 높았다.

콘크리트의 균열개구 변위와 하중방향 변위관계 (Relationship between the CMOD and the Load-Line Deflection of Concrete)

  • 김석기
    • 콘크리트학회지
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    • 제9권1호
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    • pp.183-194
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    • 1997
  • 통상적인 방법에 의해 측정된 콘크리트 보의 변위는 지지점의 국부변위나 변위의 측정 위치에 따른 외부적인 요인이 포함된다. 이러한 오류에 의한 변위의 크기는 실제 변위크기와 거의 같은 정도이기 때문에 이를 사용하여 정확한 파괴 파라메타를 구하기 어렵다. 본 연구에서는 외부적인 요인의 영향을 받지 않는 균열개구 변위와 하중작용 방향 변위의 상관관계를 규명하고, 하중 개구부 변위를 파괴특성을 구하는 인자로 사용하였다. 균열개구 변위와 하중방향 변위는 서로비례함을 알 수 있었으며, 이 비례관계를 이용하여 RILEM에서 제시한 파괴에너지 결정방법에 대한 문제점을 발견하였고 이에 대한 수정방법을 제시하였다.

광섬유 FBG센서를 이용한 원주형 구조물의 2차원 상대변위 모니터링기법 개발 (Development of a Convergence Monitoring Method for Cylindrical Structures by Optical Fiber Bragg Grating Sensor)

  • 노병철;김종우;강석화
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제10권4호
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    • pp.160-166
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    • 2006
  • 본 연구에서는 광섬유 FBG 센서를 이용, 곡률반경을 고려한 이 방향 변위(Two-Way Displacement)를 측정하여 변형각을 환산함으로써 상대좌표를 구하는 알고리즘을 정립하였으며 이를 이용하면 작은 변형에 대해서도 매우정확하게 상대변위를 구할 수 있음을 알 수 있었다. 이를 확인하기 위해 4.5m높이의 H형강에 고안된 이 방향 광섬유센서를 부착하여 횡 방향으로 외력을 가해서 발생한 변위를 수준측량과 일반적인 전자식 변위계로 동시에 측정하여 각각의 측정성능을 비교분석하였다. 그 결과, 광섬유센서의 분해능은 다른 센서시스템에 비해 월등하였으며 이차원 상대좌표의 측정이 가능함을 확인하였다.

모드 형상과 가속도계를 이용한 자유 진동하는 외팔보의 변위 추정 (Estimation of Structural Displacements for Cantilever Beam Using Mode Shapes and Accelerometers Under Free Vibration)

  • 김경종;이용환;이규범;이철순;조진연;김정호
    • 한국항공우주학회지
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    • 제45권5호
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    • pp.376-385
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    • 2017
  • 본 연구는 변위를 추정하기 위한 가속도 시간 적분 방법의 단점을 완화하기 위해 구조물의 가속도와 모드 형상을 이용한 보 구조물 변위 추정 기법을 제안하였다. 기존의 가속도 시간 적분 방법은 구조물의 초기 조건을 알기 어렵고 잡음에 의한 오차가 누적되기 쉽다는 문제가 있었다. 이런 문제를 해결하기 위해 모드 중첩법에 기반을 두는 변위 추정기법을 도출하였고 기법의 타당성을 검증하기 위해 2가지의 외팔보 진동 실험을 수행하였다. 실험으로부터 측정된 가속도 데이터와 외팔보의 모드 형상을 이용하여 보 구조물 정적 변위와 동적 변위를 추정하였고 레이저 변위 센서를 이용하여 직접 측정된 변위와 비교하였다. 이를 통해 제안된 보 구조물 변위 추정 기법의 타당성 및 유용성을 검증하였으며 추정한 변위와 직접 측정한 변위가 잘 일치함을 확인하였다.

스마트팩토리의 리니어 모션 가이드를 위한 소형 변위 센싱 시스템 개발 (Development of Small Displacement Sensing System for Linear Motion Guide in Smart Factory)

  • 이숙윤
    • 한국컴퓨터정보학회:학술대회논문집
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    • 한국컴퓨터정보학회 2022년도 제65차 동계학술대회논문집 30권1호
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    • pp.403-405
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    • 2022
  • 본 논문에서는 4차 산업에서 필요로 하는 스마트 기기의 소형 및 저전력 부품에 사용되는 센싱 플랫폼을 제안하였다. 특히 스마트팩토리의 공장 자동화와 정밀 측정의 핵심 부품인 리니어 모션 가이드(LM Guide)를 고정밀, 고정도로 제어할 수 있는 센싱 시스템을 개발하였다. 이를 위하여 기존의 변위 센서 기법의 한계를 극복할 수 있도록 와전류(Eddy Current) 기법을 이용함으로써 LC 공진기와 전도체를 LM 가이드에 장착할 수 있도록 구현하였다. 또한 미세 인덕턴스 값을 측정할 수 있도록 디지털 신호처리 기술과 컴퓨터/산술 기술을 FPGA를 이용한 HW 시스템을 제작하여 구현함으로써 실험을 진행했다. 본 논문에서 구현한 HW 센싱 시스템을 이용하여 LM 가이드를 동작시킴으로 실시간으로 변위 값을 디스플레이 부로 출력되어 측정이 가능하고, 변위 값의 분해능과 응답속도 면에서 우수함을 확인할 수 있다.

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교두변위와 선수축량의 연관성 분석 (Correlation between Linear polymerization shrinkage & tooth cuspal deflection)

  • 이순영;박성호
    • Restorative Dentistry and Endodontics
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    • 제30권6호
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    • pp.442-449
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    • 2005
  • 이 논문의 목적은 복합레진과 컴포머에서, 중합수축의 양과 이로 인하여 야기되는 교두변위와의 상관관계를 알아보기 위함이다. 수복재료로서 Dyract AP, Compoglass F, Z100, Surefil, Pyramid, Synergy Compact, Heliomolar와 Heliomolar HB가 사용되었으며, 접착제로서는 SE Bond 가 사용되었다. 수복재료의 중합수축의 양을 측정하기 위하여, 자체 제작한 linometer를 사용하여, 60초간 일어나는 선수축량을 측정하였다. 한 수복재료 당 10회 측정하였으며, one way ANOVA와 사후검정방법으로 Tukey Test를 이용하여 $95\%$ 신뢰수준에서 각 수복재료의 중합수축량의 차이를 비교하였다. 치아에서 일어나는 교두변위의 양을 측정하기 위하여 사람의 상악소구치에 표준화된 MOD 와동을 형성하고(깊이 3mm, 넓이 3.5mm), 접착제를 도포한 후 광조사 시킨 후, 수복재료로 충전하였다 치아를 자체 제작한 교두변위 측정장치에 위치시키고, 광조사 시키고, 이 때 발생하는 교두의 변위를 10분간 측정하였다. 한 수복재료 당 15회를 측정하였으며 one way ANOVA와 사후검정방법으로 Tykey Test를 이용하여 $95\%$ 신뢰수준에서 각 수복재료의 교두변위 량의 차이를 비교하였다. 중합수축의 양과 교두변위의 양의 상관관계를 회귀분석법을 이용하여 분석하였다. 중합수축의 양은 Heliomolar, Surefil < Heliomolar HB < Z100, Synergy Compact < Dyract AP, Pyramid, Compoglass F (p < 0.05), 교두변위의 양은 Heliomolar, Surefil, Z100, Heliomolar HB, Synergycompact < Compoglass F < Pyramid, Dyract AP (p < 0.05) 였다. 중합수축의 양과 교두변위는 높은 상관관계를 나타내었다 (p < 0.001).

변위 피드백을 이용한 하이브리드 제진장치의 제어 알고리즘 (A Control Algorithm of Hybrid Mass Damper Using Displacement Feedback)

  • 김병전;이상현;정란
    • 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산구조공학회 2011년도 정기 학술대회
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    • pp.140-143
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    • 2011
  • 본 연구에서는 준능동형 제진장치로 복합형 제진장치(HMD, Hybrid Mass Damper)의 운용에 요구되는 제어알고리즘 개발에 대한 연구를 진행하였다. 제어력을 산정하기 위한 알고리즘 내장화 과정에서 구조물의 상태를 피드백하기 위해서는 구조물의 가속도를 계측하고 이로부터 변위, 속도를 추정하게 되는데 여기서 발생하는 오차의 문제점을 개선하기 위하여 GPS의 실시간 변위측정기술을 활용하여 변위를 직접 입력하면서 구조물의 응답을 제어할 수 있는 알고리즘을 구성하려 한다. 이 때 측정된 데이터의 값에는 잡음이 발생하고 미분기의 동적특성을 가지고 있는 HMD에 입력신호로 사용하는 경우 상당한 오차가 생기는 변위 되먹임(Feedback)의 문제점을 확인하였다. 이러한 문제점을 개선하기 위해 제진장치 입력신호의 시간간격(Time-interval)을 조정하여 오차를 줄일 수 있는 방안을 제안하였다. 수치해석결과, 입력신호에는 최적의 시간간격(Time-Interval)이 존재하였으며 이를 적용할 경우 건물의 변위와 가속도 응답을 크게 줄일 수 있음을 확인하였다.

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스피커 지지부 강성과 Force Factor의 비선형 계수 추출 (Determination of the Nonlinear Parameters of Stiffnes sand Force Facotr of the Loudspeaker)

  • 두세진
    • 한국음향학회:학술대회논문집
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    • 한국음향학회 1993년도 학술논문발표회 논문집 제12권 1호
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    • pp.62-67
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    • 1993
  • 진동판 변위에 따라 변화하는 스피커의 비선형 강성과 비선형 force factor를 간단히 함수로 모델링하고 각각의 계수를 구하는 방법을 살펴보았다. 강서의 계수를 구하는데 있어서 질량을 부가하는 기계적인 방법을 사용하여 강성과 force factor 간의 커플링을 배제하도록 하였으며, 공진시 스피커로 입력되는 전압, 전류 파형으로부터 force factor의 함수를 얻어 curve fitting 함으로써 force factor의 계수를 얻을 수 있게 하였다. 실험시 변위의 측정은 밀폐형 스피커의 내부 음압을 측정하여 변위를 간접측정하는 방법을 사용하였다.

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2-종모드 레이저의 비트 주파수를 이용한 헤테로다인 간섭계용 광원 개발 (A Light Source for Heterodyne Interferomtry using Beat Frequency between Two-axial Modes of a He-Ne Laser)

  • 김민석;김승우
    • 한국광학회:학술대회논문집
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    • 한국광학회 2001년도 제12회 정기총회 및 01년도 동계학술발표회
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    • pp.92-93
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    • 2001
  • 주파수 안정화 레이저 광원은 10-6 이상의 상대 불확도가 필요한 간섭계에서 널리 쓰이고 있으며 특히 변위 측정 시스템에서는 반드시 쓰이고 있다. 상용화된 많은 변위 측정 시스템은 신호 대 잡음비가 우수하고 광학계의 정렬이 더 쉬운 헤테로다인 방식을 채택하고 있으며 이를 위해서 서로 수직 선형 편광인 다른 주파수의 광을 내보내는 광원이 필요하다. 현재 헤테로다인 변위 측정 시스템에 쓰이고 있는 광원은 이중 주파수 광원을 만드는 방식에 따라 지만 효과(Zeeman effect)를 이용한 지만 레이저(HP사)와 음향-광 변조기(Acousto-optic modulator)를 이용한 이중 주파수 레이저(Zy해사)가 있다. (중략)

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