• Journal of the KSME
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• v.33 no.7
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• pp.661-670
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• 1993

스트레인 게이지를 이용한 응력측정 방법 및 응력 측정시의 오차 발생의 원인에 대해서 설명하 였고 현재 많이 사용되고있는 스트레인 게이지식 로드셀의 원리 및 구조에 대해서도 설명하였다. 스트레인 게이지를 이용하여 변형도를 측정할 경우 1% 이내의 정확도를 유지하는 것이 가능하나 측정된 변형도로부터 응력을 계산할 경우 재료상수들의 부정확성으로 인하여 5% 정도의 오차가 발생할 수 있다. 스트레인 게이지를 이용한 응력 측정값은 부착위치에서의 값이므로 구조물의 최대 응력을 측정하고자 할 경우 구조물의 응력 상태를 제대로 파악하지 못하면 큰 오차가 발 생할 수 잇다. 따라서 정확한 측정을 위해서는 정확한 게이지 작업 기술과 함께 하중에 대한 대상물의 거동을 파악하는 기술 습득이 요구된다. 스트레인 게이지식 로드셀을 직접 설계 및 제작하기 위해서는 용량, 정밀도, 설치 공간, 사용조건 등을 고려하여 감지부의 형상, 감지부의 재질, 스트레인 게이지의 종류, 부착 방법, 보상회로 구성방법, 보호 케이스의 부착 여부 등을 결정하여야 하고 제작이 완료된 후 힘 표준기 등으로 교정검사를 실시하여 사용하여야만 정확한 측정을 기대할 수 있다.

• The Journal of the Korea institute of electronic communication sciences
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• v.18 no.1
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• pp.185-194
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• 2023

The 4-axis strain-gauge, which is widely applied to military weapon systems, is operated in poor temperature and vibration conditions, tolerance may increase and malfunctions may occur. To improve this, this paper proposes a signal-processing software technique for the tolerance of the 4-axis strain gauge applied to a military weapon system. First, the tolerance of the strain-gauge and the signal processing circuit according to the ambient temperature were evaluated and analyzed. Second, a software technique for processing the dead zone and offset area that can improve the tolerance of the strain-gauge is proposed. The experimental results applying the software technique confirmed that it operated normally in the temperature test and operation test. Therefore, the proposed software technique is valid and can be used as useful information to improve tolerance due to ambient temperature and vibration when designing a system using a strain-gauge.

• Journal of the KSME
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• v.32 no.6
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• pp.514-523
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• 1992

스트레인 게이지를 이용하여 변형측정을 할 때 온도변화의 영향으로 나타나는 겉보기 변형도와 게이지 상수의 변화에 대하여 설명하였고 실제 측정시 정확한 측정값을 얻기위한 온도보상 방 법에 대하여 기술하였다. 온도변화에 의한 겉보기 변형도의 값은 기계적 하중에 의한 변형도에 비하여 무시할 수 없는 큰 값을 나타내기 때문에 적절한 보상에 의하여 정확한 측정값을 얻어 내야 한다. 항공우주산업, 원자력산업 등의 분야에서 널리 응용되는 극저온 환경에서 겉보기 변 형도와 게이지 상수의 측정결과를 제시하였다. 극저온에서는 자체 온도보상된 스트레인 게이지라 할지라도 대단히 큰 온도영향을 받기 때문에 본시험에서 제시한 바와 같이 측정결과를 온도보 상하여 처리해야만 의미있는 결과를 얻을 수 있다. 본 시험에서 4차식으로 구해진 겉보기 변형 도에 대한 특성곡선과 게이지 상수에 대한 시험결과는 극저온에서 변형을 측정할 때 직접적으로 보상하여 사용될 수 있다.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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• v.16 no.6
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• pp.1099-1107
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• 1992

The apparent strain of temperature self-compensated strain gages at cryogenic temperature is presented. By joining the international round robin test on electrical strain gages at cryogenic temperatures, apparent strain curves of up to the fourth order with respect to the temperature are obtained with different strain gages and different materials. The liquid nitrogen and the liquid helium are employed to get the cryogenic environment. The results can be effectively utilized to determine the real strains by mechanical loading at cryogenic temperature. This paper also describes the optimal selection of strain gages and test materials for the use of strain gages at cryogenic temperature.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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• v.34 no.4
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• pp.391-398
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• 2010

In this paper, we propose a sensor design by using a polysilicon strain gauge bonded to a metal diaphragm. The fabrication process of the thin polysilicon strain gauges having thicknesses of $50\;{\mu}m$ was established using conventional MEMS technologies; further, the technique of glass frit bonding of the polysilicon strain gauge to the stainless steel diaphragm was established. Performance of the polysilicon strain gauge bonded to the metal cantilever beam was evaluated. The gauge factor, temperature coefficient of resistance (TCR), nonlinearity, and hysteresis of the polysilicon strain gauge were measured. The results demonstrate that the resistance increases linearly with tensile stress, while it decreases with compressive stress. The value of the gauge factor, which represents the sensitivity of strain gauges, is 34.0; this value is about 7.15 times higher than the gauge factor of a metal-foil strain gauge. The resistance of the polysilicon strain gauge decreases linearly with an increase in the temperature, and TCR is $-328\;ppm/^{\circ}C$. Further, nonlinearity and hysteresis are 0.21 % FS and 0.17 % FS, respectively.

• Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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• 2012.05a
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• pp.91.1-91.1
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• 2012

그래핀의 우수한 기계적 물성에 관한 연구가 보고된 이후 그래핀의 기계적 특성을 이용한 다양한 어플리케이션에 관한 연구가 진행되고 있다. 기계적 특성을 이용한 다양한 어플리케이션 중 가장 대표적인 것은 발생한 스트레인을 측정하는 스트레인 게이지일 것이다. 때문에 본 연구에서는 다양한 기계적 활용 방안 중 스트레인 게이지를 목표로 그래핀을 이용한 스트레인 게이지의 가능성에 관한 실험을 진행하였다. 먼저 그래핀 내에서의 Piezo-resistive 효과에 관한 기초 테스트를 진행을 통해 그래핀의 gauge factor 수치가 2.5가량이 나옴을 확인하였다. 이 때 사용된 그래핀의 경우 Ni 촉매층을 이용하여 CVD 장비를 이용하여 사용되었고 7%의 투과도를 보였다. 추가적으로 이 같은 그래핀의 Piezo-resistive 특성을 이용하여 우리는 두 종류의 변형률 센서를 제작하였다. 한 가지는 기존의 단일 게이지의 경우 미리 지정된 방향의 변형률 정도만을 측정할 수 있다는 단점을 극복하기 위한 rosette 형태의 스트레인 게이지를 제작함으로써 변형률 뿐만 아니라 표면에서 발생하는 주변형률의 방향을 측정할 수 있었다. 또한 제작된 스트레인 센서를 장갑위에 부착 함으로써 다가올 입는 형태의 전사소자에 응용이 가능한 모양의 변형률 센서 제작에 성공하였다.

• Journal of the Korea Institute of Information and Communication Engineering
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• v.7 no.5
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• pp.1019-1025
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• 2003

There are many kinds of seam trackers in the industrial welding field. We are proposed the contact seam tracking sensor applying strain gauges kind of contact sensor that mostly used in welding part now. For this seam tracking experiment, we made the strain gauges sensor by ourselves and tested how well the sensor tracks the seam. The experiment device consist of strain gauges sensor, amplifier circuit of strain gauges signal, saw wave generator, MOSFET power diving circuit and X-Y slide by moved DC motor. The tracking areas are X-Y planes(left, right, up and down) and the change of strain gauge resistance causes to move DC motor that connected to X-Y slide. As a result of experiment, we confirmed that the strain gauges sensor tracks a seam well, and X-Y slide DC motor was controlled by PWM control.

• Proceedings of the Korean Society for Agricultural Machinery Conference
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• 2017.04a
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• pp.16-16
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• 2017

국내 농업인구 감소 대비 식품소비량이 증가함에 따라 농가의 인력을 대체하고 다양한 작업이 가능하며 가격이 저렴한 국내 기계화 기술이 필요하다. 무동력 디스크해로우 작업기는 경운과 배토가 가능한 복합작업기로서 작업기를 구성하는 주요 구성품들은 필드작업에 의해 발생되는 하중에 구조적 강도와 신뢰성이 충분히 확보되어야 한다. 또한, 실제로 필드 작업 시 작업기에 걸리는 하중은 복합하중 형태로 전달되기 때문에 단순한 형태 하중에 비해 하중계측에 어려운 점이 있으므로 하중계측점의 선정이 매우 중요하다. 본 논문에서는 하중계측점을 선정하기 위하여 복합기의 주요 구성품인 치즐(chisel) 및 디스크해로우암(disk harrow arm)에 대하여 구조해석을 수행하였으며, 3축 방향의 단위하중 응력 계산결과로부터 load reconstruction을 위한 스트레인 게이지 위치를 선정하였다. 또한, 스트레인 게이지의 신호가 하중해석에 적절한 값이 되도록 기존의 형상을 수정하였다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2003.07c
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• pp.1514-1516
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• 2003

NiCrFe 박막을 이용한 정밀급 박막 스트레인 게이지를 개발하였으며, 그 특성을 요약하면 다음과 같다. 스트레인한계: 5 % 이하, 저항: 350 ${\sim}$ 2,000 ${\Omega}$, 게이지 율: 2.1, 정도: 0.1 %, 피로한계 : $10^6$ at ${\pm}1500{\mu}{\varepsilon}$, 사용온도범위: $-75{\sim}150^{\circ}C$, 온도 출력: ${\pm}1{\mu}{\varepsilon}/^{\circ}C$, 게이지율변화 : +0.009%/$^{\circ}C$ 국산화된 박막 스트레인 게이지는 디지털 로드 셀 등에 적용할 수 있으며, 이 분야의 국내 기술력 향상에 이바지 할 것이다.

• Journal of the Korean Society for Nondestructive Testing
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• v.26 no.5
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• pp.329-335
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• 2006

It is necessary to study on the stress concentration experimentally, which is the main reason to avoid mechanical dilapidation and failure, when designing a mechanical structure. Stress concentration factor of a specimen of cantilever beam with a circular hole in the center was measured using both strain gage and photoelastic methods in this paper. In strain-gage measurement, three strain gages along the line near a hole of the specimen were installed and maximum strain was extrapolated from three measurements. In photoelastic measurement, two methods were employed. First, the Babinet-Soleil compensation method was used to measure the maximum strain. Secondly, photoelastic 4-step phase shilling method was applied to observe the strain distribution around the hole. Measurements obtained by different experiments were comparable within the range of experimental error.