대한산업공학회/한국경영과학회 1992년도 춘계공동학술대회 발표논문 및 초록집; 울산대학교, 울산; 01월 02일 May 1992
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pp.444-453
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1992
이 논문은 스텝게이지와 마이크로 컴퓨터를 이용하여 온라인으로 3차원좌표측정기의 오차를 보정하는 시스템에 관한 것이다. 이때 사용하는 스텝게이지는 미리 교정을 실시하여 그 교정데이타를 컴퓨터상에 저장하고 있다. 측정기의 작업영역안에서 어떠한 방향으로 스텝게이지가 놓여 있어도 초기점을 지정하면 CNC타입의 코드를 자동으로 생성하여 스텝게이지 측정을 실시하며 그 측정결과는 3차원 좌표측정기의 오차를 보정하는데 사용된다. 결과적으로 경제적이고 실용적인 오차보정 시스템을 구현할 수 있다.
본 논문은 TDD(Time Division Duplex) 배열안테나 시스템에서 빔형성을 할 때와 송신 전력을 할당하는 경우에 필요한 송수신 RF 단의 진폭과 위상 오차를 교정하는 평균자동내부순환교정 방법을 제안한다. 제안된 기술은 기존의 부가적인 내부 신호발생기나 외부의 기준신호를 필요로 하지 않으며 송수신기 내부의 스위치와 커플러를 이용하여 배열안테나 RF단을 교정할 수 있는 방법이다. 또한 한 개의 송수신 RF단을 사용한 교정에 의한 오차를 줄이기 위해서 평균송수신 RF단 교정 방법을 제안하였다. 전산모의실험을 통해 DOA(Direction of Arrival)추정 빔형성 알고리즘이 송수신 RF단 교정에 의해 정확한 빔형성이 되는 것을 보였고 송신 전력 할 당시에도 제안된 교정에 의해 비트오류율이 낮아짐을 보였다.
고온에서 교정용 표준기로 사용되는 S형 열전대를 사용하여, 국내의 9개 고온분야 교정검사기관의 고온측정 능력을 순회교정을 통하여 평가하여 고온의 소급성 오차를 측정하였다. 참여기관 중 3개교정검사기관만이 열전대의 교정불확도인 ${\pm}0.5^{\circ}C$이내에서 한국표준과학연구원의 측정값과 일치하였으며, 나머지 6개 기관의 측정값은 규정된 불확도를 벗어났다. 각 측정값의 차이는 온도가 높아질수록 증가하여 비교측정점 중 가장 높은 온도인 금점에서 가장 큰 차이가 $2^{\circ}C$로 교정 불확도를 크게 벗어났다. 이 연구에서 측정된 국내 고온분야 교정검사기관의 소급성 오차는 $2.0^{\circ}C$ 이내였다.
본 논문에서는 IEEE 802.11a의 OFDM 통신시스템에 대한 송수신 주파수편차의 교정기법을 연구하고 편차주파 수들의 교정오차에 의한 잡음을 분석한다. 반송주파수편차에 의한 심볼당 회전위상을 짧은 훈련신호(short preamble)의 자기상관에서 추정한다. 잡음의 영향을 줄이기 위하여 짧은 훈련신호(short preamble)를 과도표본화 (over-sampling)한다. 파일롯(pilot) 신호를 도입하여 추정된 반송주파수편차의 오차와 표본화 주파수편차에 의한 OFDM 심볼당 회전위상을 추정한다. 이러한 회전위상의 추정과 교정에 CORDIC(Coordinated Rotational Digital Computer) 프로세서 또는 각도와 복소수의 환산표를 사용하고 이것들의 구현기법과 장단점을 비교한다. 복소수와 위상은 CORDIC 프로세서와 환산표에서 한정된 비트(bit) 개수로 계산되므로 각도양자화 오차가 있게 된다. 비트개수에 따른 각도양자화 오차를 OFDM 신호의 SNR로 나타내고 IEEE 802.11a의 편차주파수 교정에서 요구되는 최소한의 비트 개수를 제시한다. 끝으로, 모의실험을 통하여 짧은 훈련신호로 반송주파수편차를 추정하고 CORDIC 프로세서와 환산표에서 사용된 비트 개수에 따른 양자화 잡음을 검증한다.
가덕도 인근 연안해역에서 채취된 해저 퇴적물과 연직방향으로 배열된 표사포획장치로부터 획득된 부유물질을 이용하여 탁도계 검교정을 수행하였다. 포획된 부유물질은 모래 함량이 약 6%인 해저 퇴적물에 비하여 주로 실트 및 점토로 조성되었으며, 해저면으로부터의 놀이가 증가함에 따라 세립화하는 경향을 보였다. 해저 퇴적물에 대한 탁도계 검교정 선형 회귀식의 기울기는 최소값으로 나타났으며, 수심별로 포획된 부유물질에 의한 선형 회귀식의 기울기는 포획 고도가 증가함(즉, 입도가 감소함)에 따라서 점진적으로 증가하였다. 이러한 결과는 해저 퇴적물에 대한 탁도계 검교정 결과로부터 부유물질 농도를 환산할 경우 과대추정의 오차가 발생되며, 본 연구해역의 경우에는 그 오차가 최대 25%까지 증가할 수 있다는 것을 보여준다. 따라서 해저 퇴적물보다는 수층에서 포획된 부유물질의 입도분포를 고려하여 보정된 검교정식을 적용하는 것이 부유물질 농도의 측정오차를 최소화하는 방법으로 사료된다.
폐부하량 측정에 사용되는 폐 카운터의 교정시 폐내 방사능의 균일분포 가정은 폐부하량 측정결과에 영향을 줄 것으로 예상된다. 따라서 본 연구에서는 균일분포 가정에 따른 측정오차를 평가하기 위해 몬데칼로시뮬레이션을 통해 분포패턴에 따른 계측효율을 구해 이률 비교·분석하였다. 그 결과 균일분포 패턴에 비해 17 keV에서 1.39배, 60 keV에서 1.14배, 185 keV에서 1.12배 까지 폐부하량이 과대평가되는 것으로 밝혀졌다 균일분포를 가정하더라도 문제가 될 정도로 과대평가가 되지 않음을 알 수 있었다. 반면, 과소평가는 17keV에서 50.2배, 60 keV에서 3.6배, 185 keV에서 2.7배 까지 나타나, 에너지가 작을수록 균일분포에 의한 교정에 문제의 심각성이 있는 것으로 보였다.
본 논문에서는 일반적인 동일 기종의 카메라를 사용한 스테레오 카메라 시스템이 아닌, 서로 다른 화각 및 해상도를 가진 이기종 카메라를 이용하여 스테레오 카메라를 설계한다. 본 논문에서 설계하는 스테레오 카메라는 카메라의 수평오차 및 화각, 해상도가 다르다. 따라서 해당 스테레오 카메라를 통해 송출되는 1:1 매칭 되지 않는 영상을 본 논문에서 제시한 코너점 좌표와 기하학변환 방법으로 교정하고 매칭되는 영역을 잘라내는 조정의 과정을 제안한다. 해당 교정 및 조정에는 컴퓨터 비전 라이브러리인 OpenCV를 이용하고 사용자에게 볼 수 있는 프로그램을 MFC를 이용하여 제작한다. 해당 시스템을 통해 교정 및 조정된 영상은 최소한의 픽셀 오차율을 보여 동일한 영역의 감시활동에 효과적임을 보여준다.
14세에서 19세까지의 중 고등학생 1750안(875명)을 대상으로 cross cylinder lens와 적 녹 검사를 이용하여 교정후 조절력검사를 실시하여 다음과 같은 결과를 얻었다. Cross cylinder lens법을 사용하여 교정후 조절력검사를 측정한 결과 0 Dptr에서는 33%의 오차범위가 나타났고 -0.25 Dptr에서는 58%로 측정되었다. -0.75 Dptr에서는 1%의 오차 범위가 측정되었고 -1.00 Dptr에서는 오차가 측정되지 않았다. Cross cylinder lends법을 이용한 정밀구면굴절력의 오차범위는 0 Dptr에서 -0.25 Dptr까지 1%에 달하는 정밀측정 오차가 발생되었다. 적 녹검사를 이용한 교정후 조절력검사는 0 Dptr에서 -.025 Dptr에서 75%의 비율이 측정되었고 -0.50 Dptr에서는 20%가 측정되었다. 이 측정결과 Cross cylinder lens를 이용한 측정이 적 녹검사측정보다 더 세밀한 측정결과를 나타내었다.
잘 교정된 유도성 전압 분할기는 다른 교류 전압 분할기들을 비교 교정하기 위한 전압비의 표준기로서 사용되어질 뿐 만 아니라 각종 임피던스 정밀측정용 브리지의 비례 arm으로서 사용이 되어진다. 이러한 유도성 전압 분할기를 비교교정 하기 위한 교정시스템이 연구제작이 되었다. 본 연구 논문에서는 제작방법, 교정방법, 그리고 오차 등에 대하여 관하여 논의하고 실제교정결과와 분석된 결과를 비교한다.
This paper presents techniques for evaluation and compensation of total measuring errors in a commercial CMM. The probe errors as well as the machine geometric errors are assessed from probing of the mechanical artefacts such as shpere, step, and rings. For the error compensation, the integrated volumetric error equations are considered, including the probe error adn the machine geometric error. The error compensation is performed on the absolute scale coordinate system, in order to overcome the redundant degree of freedom in the CMM with multi-axis probe. A interface box and corresponding software driver are developed for data intercepting/correction between the machine controller and machine, thus the volumetric errors can be compensated in real time with minimum interference to the operating software and hardware of a commercial CMM. The developed system applied to a practical CMM installed on the shop floor, and demonstrated its performance.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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