• 제목/요약/키워드: Sensor Acceleration

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Damage detection of railway bridges using operational vibration data: theory and experimental verifications

  • Azim, Md Riasat;Zhang, Haiyang;Gul, Mustafa
    • Structural Monitoring and Maintenance
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    • 제7권2호
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    • pp.149-166
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    • 2020
  • This paper presents the results of an experimental investigation on a vibration-based damage identification framework for a steel girder type and a truss bridge based on acceleration responses to operational loading. The method relies on sensor clustering-based time-series analysis of the operational acceleration response of the bridge to the passage of a moving vehicle. The results are presented in terms of Damage Features from each sensor, which are obtained by comparing the actual acceleration response from the sensors to the predicted response from the time-series model. The damage in the bridge is detected by observing the change in damage features of the bridge as structural changes occur in the bridge. The relative severity of the damage can also be quantitatively assessed by observing the magnitude of the changes in the damage features. The experimental results show the potential usefulness of the proposed method for future applications on condition assessment of real-life bridge infrastructures.

강체 운동 해석을 통한 엔진의 가속도 예측 (Predict the engine Acceleration by Analyzing the Rigid Body Motion)

  • 김병현;박종호;이상권
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 2011년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.351-356
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    • 2011
  • Some materials show the character of rigid body in low frequency spectrum. The rigid body motions are consisted of translational and rotational motions. Especially, we can get the acceleration or displacement of a random point in the rigid body by analyzing rigid body transfer matrix at the car's engine and power train. Actually it is difficult to measure the acceleration by attaching the sensor inside of the engine and power train. So the hard to predict acceleration data can be achieved attaching the sensor on the outside of the engine and power train by analyzing the data of rigid body motion which the engine is operated using dynamo. Also this paper will show the change of predicted data and accuracy variation by not using all the measured data but a few exceptions of the point number.

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UIO를 이용한 선회 시 등판각 추정 (Climbing Angle Estimation in Yawing Motion by UIO)

  • 변형규;김현규;김인근;허건수
    • 한국자동차공학회논문집
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    • 제23권5호
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    • pp.478-485
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    • 2015
  • Availability of the climbing angle information is crucial for the intelligent vehicle system. However, the climbing angle information can't be measured with the sensor mounted on the vehicle. In this paper, climbing angle estimation system is proposed. First, longitudinal acceleration obtained from gyro-sensor is compared with the actual longitudinal acceleration of the vehicle. If the vehicle is in yawing motion, actual longitudinal acceleration can't be approximated from time derivative of wheel speed, because lateral velocity and yaw rate affect actual longitudinal acceleration. Wheel speed and yaw rate can be obtained from the sensors mounted on the vehicle, but lateral velocity can't be measured from the sensor. Therefore, lateral velocity is estimated using unknown input observer with nonlinear tire model. Simulation results show that the compensated results using lateral velocity and yaw rate show better performance than uncompensated results.

근전도 센서와 가속도 센서를 이용한 로봇 이동 제어 (Robot Navigation Control Using EMG and Acceleration Sensor)

  • 이기원;강희수;유경진;신현출
    • 전자공학회논문지SC
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    • 제48권4호
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    • pp.108-113
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    • 2011
  • 본 논문에서는 손목 부근에 장착한 근전도 및 가속도 센서를 통하여 기존 로봇의 차대 제어와 다른 새로운 방식의 제어 방법을 제안한다. 제안 하는 방법은 자동차를 운전하는 듯이 직관적인 팔의 움직임만으로 로봇을 원격 제어한다. 근전도 센서로부터 얻은 신호를 통하여 로봇 제어 여부를 결정하고 가속도 센서로부터 얻은 신호로부터 동작을 추론하여 추론된 동작에 해당되는 명령에 따라 전진, 후진, 좌회전, 우회전으로 제어한다. 4가지 동작에 대한 정확성은 99% 이상이며 실시간 지연 없이 자연스러운 제어가 가능하였다. 전체 시스템을 직접 구현하고 시현을 통하여 성능 및 유용성을 확인하였다

압저항 가속도 센서의 압저항 변화율 분포도에 관한 연구 (The Study on Piezoresistance Change Ratio of Cantilever type Acceleration Sensor)

  • 심재준;한근조;한동섭;이성욱;김태형
    • 한국정밀공학회:학술대회논문집
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    • 한국정밀공학회 2004년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.186-189
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    • 2004
  • Sensor used by semiconductor process produced an MAP sensor and applied to several industry. Among those sensors divided as transducer which convert physical quantity into electrical value, piezoresistive type sensor has been studied for the properties and sensitivity of piezoresistor. In this paper, the variation of seismic mass which have been functioned as actuator moving the cantilever beam analyzed the effect on distribution of resistance change ratio and supposed the optimal shape and position of piezoresistor. The resulting are following; According to the increment of seismic mass size, the value of resistance change ratio decreased caused by improve the stiffness. Y directional piezoresistor is formed in spot of 100 m apart from cantilever edge and length of that is 800$\mu$m. To increase the sensitivity, piezoresistor is made as n-type and x-direction.

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Design of Filter to Reject Motion Artifacts of PPG Signal by Using Two Photosensors

  • Lee, Ju-Won;Nam, Jae-Hyun
    • Journal of information and communication convergence engineering
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    • 제10권1호
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    • pp.91-95
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    • 2012
  • The photoplethysmography (PPG) signal measured from a mobile healthcare device contains various motion artifacts occurring from a patient’s movements. Recently, to reject the motion artifacts, the method of using an acceleration sensor was suggested, but such sensors are very expensive. Therefore, this study deals with a novel sensor device to replace the acceleration sensor, and evaluated the performance of the proposed sensor experimentally. In the results of the experiments, it is shown that the proposed sensor device can reconstruct the PPG signal despite the occurrence of motion artifacts, and also that the variation rate in heart rate analysis was 1.22%. According to the experimental results, the proposed method can be applied to design a low-cost device.

지능센서의 센싱능력 평가를 위한 평가기법 개발 (Development Estimation Method to Estimate Sensing Ability of Smart Sensors)

  • 황성연;마사히코 무루조노;김영문;홍동표
    • 한국공작기계학회논문집
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    • 제15권2호
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    • pp.99-106
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    • 2006
  • In this paper, the new method that estimates a sensing ability of smart sensor will be proposed. A study is estimation method that evaluates sensing ability about smart sensor respectively. According to acceleration(g) and displacement changing, we estimated sensing ability of smart sensor using SAI(Sensing Ability Index) method respectively. Smart sensors was made fer experiment. The types of smart sensor are two types(hard and soft smart sensor). Smart sensors developed for recognition of material. Experiment and analysis are executed for estimate the SAI method. In develop a smart sensor, the SAI method will be useful for finding optical design condition of smart sensor that can sense a material. And then dynamic characteristics of smart sensors(frequency changing, acceleration changing, critical point, etc.) are evaluated respectively through new method(SAI) that use the power spectrum density. Dynamic characteristic of sensor is evaluated with SAI method relatively. We can use the SAI for finding critical point of smart sensor, too.

무선 가속도센서 시스템을 이용한 건축물의 실시간 피드백 진동제어 - 시스템 구축 및 기초성능 평가 - (Real-time Feedback Vibration Control of Structures Using Wireless Acceleration Sensor System - System Design and Basic Performance Evaluation -)

  • 전준용;박기태;이진옥;허광희;이우상
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제17권2호
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    • pp.21-32
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    • 2013
  • 본 논문에서는 건축물의 실시간 피드백 진동제어를 위한 기초연구로써, 자체 기술력을 바탕으로 개발된 무선 가속도센서 시스템 및 프로토타입 (Prototype) AMD 시스템을 결합하여 피드백 진동제어 시스템을 구성하고, 모형 건축물을 대상으로 구성된 제어시스템의 기초성능을 평가하고자 하였다. 이를 위하여 본 논문에서는 우선 MEMS 센서 소자 및 블루투스 통신 모듈 기반의 무선 가속도 센서 유닛, 실시간 가속도 응답획득 및 제어법칙에 근거한 제어출력을 구현하도록 구성한 운영프로그램 등을 개발하였다. 또한 AC 서보모터를 이용해 기동되도록 설계한 프로토타입 AMD 및 모터 드라이버 시스템을 구성하였다. 마지막으로 이를 이용해 실시간 피드백 진동제어 시스템을 구성하였고, 2층 모형 건축물을 대상으로 실험실 규모의 진동제어 실험을 수행하여 목적된 구조물의 진동저감 효과를 정량적으로 분석하였다. 실험의 결과, 모형 구조물의 1차 및 2차 공진주파수 그리고 랜덤주파수 등의 실험조건에서 명확한 진동저감의 효과를 확인할 수 있었으며, 종국적으로 본 논문에서 개발한 무선 가속도센서 시스템 및 AMD 시스템이 향후 여타 구조물의 진동제어를 위한 효과적인 수단으로 응용될 수 있는 가능성을 확인하였다.

스마트폰 가속도센서를 이용한 대구도시철도 주행진동평가 (The Running Vibration Assessment of Daegu Metropolitan Transit using Smartphone Acceleration Sensor)

  • 권동희;장성현;문형진;최민호
    • 한국융합학회논문지
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    • 제10권6호
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    • pp.179-184
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    • 2019
  • 최근 대도시 핵심 교통수단인 도시철도의 대중화와 노후화에 따른 다양한 문제점이 발생되고 있다. 본 연구에서는 이의 해결을 위해 스마트폰 내장형 가속도센서와 이를 활용한 애플리케이션을 사용하여 대구광역시 도시철도 1호선 전 구간에 대한 진동가속도를 측정하고 열차진동 특성을 평가하였다. 이를 위해 국내 철도차량 진동 측정 방법(KS R9160)을 따라 주행 시 발생하는 3축 방향 가속도를 기반으로, 32개 역사 구간 및 방향 별 진동가속도 특성을 분석하였다. 또한, 1997년 개통 당시 측정된 주요 구간 진동가속도와의 비교를 통해 열차 진동환경 변화에 따른 진동증폭 양상을 모니터링하였다. 진동가속도 분석 결과, 20년에 걸친 철도시설 환경의 노후화에 따른 수평 및 수직 방향 진동가속도 증가 특성을 확인하였다. 본 연구의 결과는 추후 도시철도 승차감 평가와 주변 구조물에 대한 진동영향성 평가를 위한 주요한 자료로서의 가치가 있을 것으로 판단된다.

3축 가속도센서를 이용한 스마트폰 컨트롤러 시스템 (Smartphone Controller System using 3-D Acceleration Sensor)

  • 나영식;정동근;이기영
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제10권4호
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    • pp.23-28
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    • 2010
  • 최근 스마트폰을 가지고 있는 사람이 증가하고 있는 추세이며 이에 대한 다양한 연구가 활발히 진행 중이다. 이러한 상황에서 센서기술과 스마트폰의 융합으로 다양한 기능을 제공한다. 본 논문에서 제안한 시스템은 컨트롤러에서 3축가속도센서를 통한 사용자의 움직임에 대한 가속도정보를 추출하며 이 가속도 정보를 블루투스를 통하여 스마트폰에 전송한다. 기존의 스마트폰에서 사용되던 터치입력이나 버튼입력방식이 아닌 동작에 따른 3축 가속도센서를 이용한 입력방식이므로 언제 어디서든 스마트폰을 직접 만지지 않아도 컨트롤이 가능하다. 또한 다양한 기능성 애플리케이션의 개발로 인하여 활용도가 매우 높다.