This paper presents a primary study for a new method of enhancing measurement using impedance analysis method, which is widely used for structure health monitoring. Many of skyscrapers, bridges, tunnels, which have been built up several years, and nearly reached their operating life due to aging crack, material deterioration, and so on. therefore, the health monitoring technique has obtained considerable attention. The usage of the PZT sensor is proposed, and the coupling torque of bolt-connection overlapping beam is assumed. By using the torque wrench, it is easy to apply torque of different values to each bolt. The coupling torque is adjusted gradually from $3N{\cdot}m\;to\;0N{\cdot}m$ with the decrement of $1N{\cdot}m$. Simultaneously, the impedance peak variation is measured. The peak frequency variation can be determined through the change of bolt coupling torque.
무한 길이를 가진 도파관 구조물에 유한 길이를 가진 구조물이 결합되어 있는 경우, 결합된 구조물의 응답을 수치해석으로 구하기 위해서는 파동 방법과 모드 방법을 함께 적용하여 해석하는 것이 필요하다. 본 논문에서는 무한 길이 도파관구조물에 대해서는 파수유한요소법을, 유한 길이 구조물에 대해서는 유한요소법을 적용하여 결합 지점에서의 각 하부 구조물 임피던스 또는 모빌리티를 구하고 이를 연성하여 전체 구조물의 응답을 해석하는 방법에 대하여 다루었다. 해석 대상 구조물로는 내부에 사각 평판 구조물이 네 꼭지점에서 결합되어 있는 무한 길이 원통형 실린더를 선정하였으며, 네 결합지점이 강결합 또는 탄성마운트로 결합된 경우에 대하여 살펴보았다. 본 연구를 통해 임피던스 연성을 통한 파동 방법(파수유한요소법)과 모드 방법(유한요소법)의 결합이 적용 가능함을 확인하였다.
Metal oxide varistors (MOVs) protect circuits and devices from transient overvoltages in electric power systems. However, a MOV continuously deteriorates owing to manufacturing defects or repetitive protective operations from transient overvoltages. A deteriorated MOV may result in a short circuit or a line-ground accident. Previous studies focused on the analysis of deterioration mechanisms and condition diagnosis techniques for MOVs owing to their recent growth of use. An accelerated deterioration experiment under the same conditions in which a MOV operates is essential. In this study, we designed and fabricated a surge generator that can apply a surge current to a MOV connected to AC mains. The coupling network operates at a low impedance against the surge current from the surge generator and transfers the surge current to the MOV under test. It also acts as a high impedance against AC mains for the AC voltage not to be applied to the surge generator. The decoupling network operates at a high impedance against the surge current and blocks the surge current from AC mains. It also acts as a low impedance against AC mains for the AC voltage to be applied to the MOV under test. The prototype surge generator can apply the 8/20 us up to 15 kA on AC voltages in the approximate range of 110~450 V, and it fully operates on a LabVIEW-based program.
Authors have studied characteristics evalution on semianechoic chamber. And authors also find that in case of low frequencies like from 30MHz to 100MHz there are big differencies between the calculated and the measured site attenuation in semianechoic chamber made with ferrite grid. This is on account of not being considered the mutual coupling effects between two antennas. Accordingly Authors calculated site attenuation due to mutual coupling effects and compared the measured site attenuation with the calculated site attenuation with mutual coupling correction. As a result good agreement between site attenuation, measured or calculated is obtained.
This work proposes a capacitive coupling-based wireless battery charging circuit that is built with vehicle glasses for electric vehicles. A capacitive coupling wireless power transfer offers many advantages, such as low metal impact and low energy transfer efficiency changes in accordance with changes in position. However, a large coupling capacitor is needed for high power transfer. Therefore, a new capacitive coupling-based wireless power transfer LLC resonant converter built with the glasses of an electric vehicle is proposed. The proposed converter is composed of coupling capacitors with glasses of an electric vehicle and two transformers for impedance transformation. The proposed LLC converter can transfer large power and obtain high efficiency with zero voltage switching. The validity and features of the proposed circuit is verified by experimental results with a 1.2 kW prototype.
NDT나 의료용 영장장치에 응용되는 압전복합재는 일반적인 세라믹이나 고분자 압전재료에 비하여 많은 장점을 가진다. 이들 응용분야에서는 전기기계결합계수가 높아야 하고 음향임피던스가 낮아야 한다. 그러나, 압전복합재의 횡방향 단위 크기가 조밀하지 못할 경우 횡방향으로 진행하는 판파에 의한 불필요한 진통이 표면에 발생하게 된다. 횡방향 단위 크기와 세라믹 체적비에 따른 압전 특성을 조사하기 위하여 PMN-PZT 세라믹과 Epofix 에폭시로 에폭시의 폭의 달리하면서 1-3형 압전복합채를 제작하였다. 제작된 1-3형 압전복합재의 두께방향 진동모드의 전기기계결합계 수, 음향임피던스는 각각 $0.36{\sim}0.64,\;9.8{\sim}22.7MRayl$ MRayl로 나타났으며, 횡방향 단위크기가 줄어들수록 횡방향 모드 공진 주파수가 증가하였다.
최근 대형 건축물들은 접지그리드를 기반으로 한 공통접지방식을 채택하고 있다. 이러한 접지시스템의 성능평가는 접지저항만으로 불충분하므로 접지임피던스의 측정이 요구된다. 대형 접지시스템의 접지임피던스에 대한 측정 방법은 IEEE standard 81.2에 기술되었으나 세부적인 평가방법들은 제시되지 못한 상태이다. 본 논문은 15[m]$\times$15[m] 접지그리드에 대하여 수정된 전위강하법에 기반한 접지임피던스의 정확한 측정방법과 보조전극의 위치에 따른 도전유도 및 전자유도에 의한 측정오차를 기술한다. 그 결과 도전유도에 의한 오차는 보조전극의 거리가 늘어날수록 감소하였다. 전자유도에 의한 오차를 배제하기 위해서 전위측정선은 전류측정선과 90도를 이루어야 한다. 전위측정선과 전류측정선이 예각 또는 둔각을 이루었을 때 전자유도전압은 각각 + 또는 -를 나타내었다. 일반적으로 전자유도에 의한 오차는 예각에 비해서 둔각의 경로가 작게 나타났다.
This paper presents the feasibility of an impedance-based damage detection technique using piezoelectric (PZT) transducers for civil infrastructures such as steel bridges. The impedance-based damage detection method is based on monitoring the changes in the electrical impedance. Those changes in the electrical impedance are due to the electro-mechanical coupling property of the piezoelectric material and structure. An effective integrated structural health monitoring system must include a statistical process of damage detection that is automated and real time assessment of damage in the structure. Once measured, damage sensitive features from this impedance change can be statistically quantified for various damage cases. The results of the experimental study on three kinds of structural members show that cracks or loosened bolts/nuts near the PZT sensors may be effectively detected by monitoring the shifts of the resonant frequencies. The root mean square (RMS) deviations of impedance functions between before and after damages were also considered as a damage indicator. The subsequent statistical methods using the impedance signature of the PZT sensors were investigated.
The ground resistance has been used as a method of estimating the capability of counterpoise. When transient currents blow through a ground electrode, it is reasonable to evaluate the performance of ground electrode system as a ground impedance instead of ground resistance. However, the measurement method of ground impedance for counterpoise is not clearly presented. This paper describes the measurement method of ground impedance considering the earth mutual resistances and AC mutual coupling. When we measure the ground impedance, the error due to earth mutual resistances depends on the distance between the auxiliary electrodes and the electrode under test. The measurement accuracy of high frequency ground impedance is mainly influenced by the location of the current electrode and the potential electrode.
본 연구에서는 실리콘 기판 상에 제작된 3D 결합구조를 가지는 코프레너 선로인 CWP3DCS(coplanar waveguide employing periodic 3D coupling structures) 구조에 대한 특성임피던스와 대역폭특성을 연구하였으며 이를 통해 완전집적형 해양무선통신 반도체 SoC(System on Chip)를 구현하기 위한 수동소자의 개발가능성을 검토하였다. CWP3DCS에 대한 특성임피던스와 대역폭특성을 추출하기 위해서 삽입손실에 대한 측정값을 반영한 measurement-based equation을 유도하였으며, 이 방법의 유효성을 검증하기 위해 전송상수 β와 특성임피던스에 대한 측정값과 measurement-based equation으로부터 추출된 계산값을 비교하였다. 비교 결과에 의하면 특성임피던스와 전송상수 β에 대한 계산값과 측정값의 최대오차는 각각 3.9%와 6.4%의 값을 보여주었다. 본 논문의 연구결과에 의하면, CWP3DCS 구조는 주기적 구조의 길이 LT = 30 ~ 150 ㎛의 범위에서 통과대역이 121 GHz인 광대역 특성을 보여주었으며, 특성임피던스 역시 주파수 의존성이 매우 적은 광대역 특성을 보여주었다. 그리고, 20 ㎛의 선로 폭으로도 20 Ω이하의 낮은 임피던스를 가지는 전송선로의 구현이 가능하였으며, 동일한 임피던스를 가지는 기존 전송선로의 선로 폭 3mm에 비해 선로 폭이 크게 감소하였다. 그리고, 주기적 구조의 길이 LT값을 조정함으로써 원하는 특성임피던스 값을 가지는 구조를 반도체 기판 상에 용이하게 구현할 수 있음을 알 수 있었다. 상기 결과로부터 CWP3DCS 구조는 완전집적형 무선통신 반도체 SoC용 정합 및 수동소자로써 유용하게 사용될 수 있음을 알 수 있었다. 본 논문은 3D 결합구조를 가지는 코프레너 선로인 CWP3DCS의 대역폭에 대한 최초의 연구이다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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