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[국내논문] MEMS형 경사계 센서의 유효성 평가
Development of MEMS Inclinometer Sensor System 원문보기

한국전산구조공학회논문집 = Journal of the computational structural engineering institute of Korea, v.26 no.4, 2013년, pp.271 - 274  

하대웅 (연세대학교 건축공학과) ,  김종문 ,  박효선 (연세대학교 건축공학과)

초록
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경사계 센서는 여러분야에서 널리 적용되고 있는 센서 중의 하나이다. 특히 건축분야에서는 초고층 건물의 수직도와 수평도를 계측하고 모니터링하는데 적용되어 왔다. 최근 미소전기기계 시스템(MEMS: Micro Electro-Mechanical System)기술의 발달로 인해 많은 센서들이 개발되었다. 본 논문에서 논하고자 하는 MEMS형 경사계는 MEMS형 가속도계를 기반으로 한다. 정지한 상태에서 가속도계로 계측되는 정적 가속도와 중력가속도 사이의 관계를 이용하면 센서에 발생하는 경사를 계측할 수 있기 때문이다. 이러한 원리 때문에 좀 더 정확하고 이점을 갖는 경사계가 개발되었다. 보 실험을 통하여서 레이저 변위계와의 차이를 검증하였다. 실험결과 무선 MEMS형 경사계 센서 시스템은 높은 정확도, 안정성, 장기모니터링에 대한 경제성을 갖는 유용한 시스템임을 확인할 수 있었다. 결론적으로 무선 MEMS형 경사계 센서 시스템은 건축분야에서 그리고 다른 여러 산업분야에서 정확하고 편리한 모니터링 시스템으로 적용될 수 있을 것으로 판단된다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

Inclinometer sensors are widely applied in many fields. Especially in the field of construction of high-rise buildings also measure the horizontal and vertical help has been applied to monitor. Recent micro electro-mechanical system(MEMS) technology with the development of the many sensors have been...

Keyword

AI 본문요약
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문제 정의

  • 이러한 연구를 바탕으로 MEMS형 경사계 센서의 유효성을 검토하기로 하였다.
  • 본 절에서는 MEMS형 경사계 센서의 기본 유닛에 대해 설명하고 경사측정의 원리를 요약하고자 한다. 본 논문에서 개발한 MEMS형 경사계는 Sensing element로 SCA 103T을 이용하였다.
  • 앞서 설명한 MEMS형 경사계의 정확성과 신뢰성을 평가하기 위해서 실험을 실시하였다. 실험은 H형강 단순보 모델을 사용하였다.
  • 본 논문에서는 MEMS 기술을 기반으로 하는 SCA103T chip을 이용한 MEMS형 경사계에 대한 연구 및 실험을 평가를 기술하였다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
미소전기기계 시스템 기반 가속도계의 장점은 무엇인가? 대표적인 센서로는 가속도계가 있다. MEMS 기반의 가 속도계는 매우 정밀한 계측값을 가지는 장점이 있다. 본 논문에서는 이러한 가속도계를 응용한 MEMS형 경사계를 초점으로 두었다.
가속도계는 무엇을 측정하는 센서인가? 본 논문에서는 이러한 가속도계를 응용한 MEMS형 경사계를 초점으로 두었다. 일반적으로 가속도계는 동적인 가속도와 정적인 가속도를 동시에 측정하는 센서이다. 특히 정지상태에서는 정적 가속도와 중력가속도 사이에 발생하는 각도를 측정할 수 있다.
건축분야에서 경사계는 어떻게 이용되는가? 경사계는 여러 산업분야에서 다양하게 사용되고 있다. 특히 건축분야에서는 구조물 시공할 때 수직도나 수평도를 계측하는 장비로 유용하게 이용되고 있다. 하지만 건축분야에서 사용되고 있는 기존의 경사계는 부피나 무게가 클 뿐만 아니라 상대적으로 낮은 정밀도를 가지고 있다.
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참고문헌 (5)

  1. Lee, H.M., Kim, J.M., Sho, K., Park, H.S. (2010) A Wireless Vibrating wire Sensor Node for Continuous Structure Health Monitoring, Smart Master. Struct. 19. 

  2. Michelle C., Leticia G. (2005) Measuring Tilt with Low-g Accelerometers, Freescale Semiconductor, Application Note. 

  3. Seo, T.S., Youn, S.W., Im, H.C. (2010) Study on Measurement of Structural Member using Wireless MEMS Tiltmeter. 

  4. VTI Technologies Data Sheet for the SCA 103T Differential Inclinometer Series. 

  5. Yu, Y., Ou, J., Zhang, J., Zhang, C., Li, L. (2009) Development of Wireless MEMS Inclination Sensor System for Swing Monitoring of Large-scale Hook Structures, IEEE Transactions on Industrial Electronics, 56(4). 

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