채터진동은 공작기계에서 가공중에 소재와 공구사이에 나타나는 급격한 상대진동을 말한다. 이러한 진동은 가공 소재 품질에 심각한 영향을 미치는 요소일 뿐만 아니라 가공툴과 기계에 손상을 유발시키는 인자이기도 하다. 본 연구는 공작기계의 구동 중 발생되는 채터진동을 실시간으로 감지하여 공구의 회전속도와 이송 속도를 제어하여 자율보정함으로써 보다 빨리 채터진동의 영향을 보상함을 물론 보다 정밀한 가공물을 생산할 수 있는 채터진동 감지 및 보정에 관한 것이다. 실시간 처리를 위하여 본 연구에서의 공작기계의 채터진동 보상장치는 공작기계에 임베디드 형태의 디바이스로 개발되었으며, 구성은 공작기계의 채터진동을 감지하는 센서와 센서로부터 감지된 채터진동에 따라 보상값을 예측하여 산출하는 채터보상기를 포함하여 공작기계의 CNC제어기의 연계 구성됨을 특징으로 한다.
Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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2008.06a
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pp.92-97
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2008
적절한 촉각자극과 결합된 효과음은 실감성을 향상시킨다고 알려져 있다. 예를 들어, 영화나 게임의 총소리 효과음에 진동자극이 결합되면 훨씬 몰입감이 증진된다. 영화의 경우, 미디어 파일 내에 진동효과 관련한 정보를 부가하는 연구가 진행되기도 하였으나 대중화되지는 못했다. 게임의 경우, 진동을 유발시키도록 프로그래밍하는 방식을 사용하기도 한다. 하지만 진동을 고려하여 개발하는 게임은 전체 10% 미만일 정도로 일반화되어 있지 않다. 따라서 효과음향을 실시간으로 감지하여 진동을 발생시키는 시스템이 바람직하다. 본 논문에서는 이러한 시스템에서 특정 효과음을 실시간으로 감지하는 알고리즘을 제안한다. 이 알고리즘에서는 감지하고자 하는 효과음의 주파수 분포를 미리 분석해서 저장해 놓는다. 입력되는 효과음에 대해 실시간으로 주파수를 분석하여 저장된 값과의 차이를 비교하여 특정 효과음을 감지하게 된다. 실시간 주파수 분포에는 sliding fast Fourier transform (SFFT)를 사용한다. 이는 특정 효과음의 시작순간을 명확히 알 수 없기 때문이다. 제안 알고리즘을 First Person Shooting (FPS) 게임에 적용하여 성능분석을 하였다. 소음이 없을 경우, 감지율은 $80{\sim}90%$였으나, 소음 정도가 커질수록 감지율이 선형적으로 반비례하였다. 또한 감지에 걸리는 시간은 효과음 발생순간부터 0.45초 이내였다.
Journal of the Microelectronics and Packaging Society
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v.31
no.1
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pp.1-6
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2024
Spiders detect even tiny vibrations through their vibrational sensory organs. Leveraging their exceptional vibration sensing abilities, they can detect vibrations caused by prey or predators to plan attacks or perceive threats, utilizing them for survival. This paper introduces a nanoscale crack-based sensor mimicking the spider's sensory organ. Inspired by the slit sensory organ used by spiders to detect vibrations, the sensor with the cracks detects vibrations and pressure with high sensitivity. By controlling the depth of these cracks, they developed a sensor capable of detecting external mechanical signals with remarkable sensitivity. This sensor achieves a gauge factor of 16,000 at 2% strain with an applied tensile stress of 10 N. With high signal-to-noise ratio, it accurately recognizes desired vibrations, as confirmed through various evaluations of external force and biological signals (speech pattern, heart rate, etc.). This underscores the potential of utilizing biomimetic technology for the development of new sensors and their application across diverse industrial fields.
An intensity-based optical fiber vibration sensor is applied to monitor the structural vibration and detect impact locations on a plate. Optical fiber vibration sensor is constructed by placing two cleaved fiber end, one of which is cantilevered in a hollow glass tube. The movement of the cantilevered section lags behind the rest of the sensor in response to an applied vibration and the amount of light coupled between the two fibers is thereby modulated. For vibration sensing, optical fiber vibration sensor is mounted on the carbon fiber composite beam and its response is investigated to free and forced vibration. In impact location detection, four optical fiber vibration sensors whose location is predetermined are placed at chosen positions and the different arrival times of impact-generated vibration signal are recorded by an FFT analyzer. Impact location can be calculated from these time delays. Experimental results show that optical fiber vibration sensor signals coincide with gap sensor in vibration sensing. The precise location of impact can be detected on an acrylate plate.
Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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1997.04a
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pp.513-517
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1997
수중음향 센서로서 감도가 높고 제작이 비교적 용이한 광섬유 하이드로폰은 근래에 미국 및 유럽 등지에서 활발히 연구 개발되고 있다. 본 논문에서는 알루미늄 맨드릴에 150 m 길이의 광섬유를 감아 광섬유 하이드로폰을 제작하였다. 광섬유 하이드로폰의 음향 감지 성능을 보기 위하여 Mach-Zehnder형 광간섭계를 구성하고 신호 안정화를 위하여 3 * 3 광결합기를 이용하였으며 이것을 음향수조에서 실험을 하였다. 음향신호의 주파수를 2kHz로 구동하였을 때 제작된 광섬유 하이드로폰은 음향신호를 안정적으로 감지함을 확인하였다.
There has been some research in the equipment defect detection based on vibration information. Most research of them is based on vibration monitoring to determine the equipment defect or not. In this paper, we introduce more accurate system for engine defect detection based on vibration information and we focus on detection of engine defect for boat and system control. First, it uses the duplicated-checking method for vibration information to determine the engine defect or not. If there is a defect happened, we use the method using error part of vibration information basis with error range to determine which kind of error is happened. On the other hand, we use the engine trend analysis and standard of safety engine to implement the vibration information database. Our simulation results show that the probability of engine defect determination is 100% and the probability of engine defect classification and detection is 96%.
이 글은 소음 진동분야에 종사하는 분들에게 압전형 지능구조물을 소개하면서 소음 분야의 응용예 및 활용 가능성 그리고 앞으로의 과제들을 알리고자 한다. 지능 구조물이란 감지기(sensor)와 가진기(actuator) 그리고 제어기(control logic)가 구조물에 합해져서 능동적인 기능을 갖고 있는 것으로서 주위 환경의 변화를 감지하여 이에 대처하는 거동을 하는 구조물이다. 예를 들어, 기계적인 지능구조물은 그 위치 나 속도 또는 구조물의 강성도나 감쇠 성질을 변화시키는 구조물이다. 따라서 이러한 적응력을 갖춘 구조물은 많은 공학 분야에 큰 영향을 주고 있으며 소음제어 분야에 있어서도 큰 기대가 된다.
Evaluation of clinical usefulness of current perception threshold test and vibration sense perception threshold test in diagnosing the diabetic poly-neuropathy patients is one of the diagnosis methods for diabetic poly-neuropathy. Up to the present, some diagnostic methods were used for diabetic poly neuropathy patients. For example, there are neuropathy impairment score test of lower limbs, nerve conduction test, cooling detection threshold test, heat-pain threshold test and so on. However, most of the above tests require very expensive cost and take a lot of time in test. In this paper, a new apparatus estimating vibration sense ability is introduced. For this purpose, the VCM(voice coil motor) stimulating patient's peripheral nerve and current amplifier were manufactured. Also, softwares sensing and driving the vibration detection threshold test in order to measure the quantitative vibration sensory levels in diabetic poly-neuropathy patients were developed.
Fatigue damage detection and vibration sensing for a laminated composites and impact location detection for a steel beam have been carried out using optical fiber sensor. Intensity based optical fiber sensor is constructed by placing two cleaved fiber end in a hollow glass tube, and multiple reflection within the cavity is considered. Fatigue signals are measured by embedded optical fiber, surface mounted optical fiber sensor and strain gage simultaneously. For vibration sensing, optical fiber sensor is mounted on the carbon fiber composite beam and its response to free vibration and forced vibration is investigated. In impact location detection, two optical fiber sensors are used and the information obtained from two sensors is arrival time delay of vibration caused by impact. Impact location can be calculated from this time delay. The obtained results show that the intensity based optical fiber sensor provide reliable data during long-term fatigue loading, unlike strain gage which deteriorate during the early part of the fatigue test. Optical fiber sensor signals coincide with gap sensor in vibration sensing. The precise locations of impact can be detected within 4.1% error limit.
Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference
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2009.04a
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pp.573-576
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2009
현재 산업 장비의 가동률 최대화를 위한 다양한 모니터링 시스템에 대한 연구들이 이루어지고 있으며, 특히 해양 수송 산업이 중심인 국내에서는 진동 정보를 활용한 선박 엔진의 고장 감지 시스템에 대한 연구들이 많이 이루어지고 있다. 본 논문에서는 국내에서 아직 관심이 적은 중소형 선박의 엔진에 대한 고장 감지 시스템의 설계 방안 및 인터페이스 설계 방안에 대해서 연구하고, 기본적인 프로그램의 프로토타입을 구현하였다. RS-View를 통해 구현한 인터페이스 간소화와 센서 수의 최소화를 통한 경제성 확보를 달성하여 중소형 선박에 언제든지 탑재 가능한 고장 감지 시스템의 설계를 수행하였다. 향후 선박에 의무 탑재화가 진행될 e-navigation의 일부분으로서 엔진의 상태 모니터링과 고장 감지를 할 수 있는 프로그램으로서 중소형 선박에 탑재되어 적절하게 사용될 수 있을 것으로 사료된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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