[논문]아날로그 가속도센서 및 회로 개발

아날로그 가속도센서 및 회로 개발
Developement for Analog-type Acceclerometer and small-size circuits 원문보기

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특히 진동상태 감시를 통해 기구의 상태를 진단하여 오동작이나 고장 등 이상상태를 감시하는데 응용될 수 있다. 본 논문에서는 해양 플랜트의 진동을 측정하여 감지하는 CMS(Condition Monitoring System)용 가속도 센서와 회로 개발에 관한 내용을 설명한다.
본 연구에서는 MEMS 칩을 이용하여 상용 피에조 센서를 대체할 수 있는 회로 및 구조를 설계하였다. 이러한 설계를 통해 저가의 MEMS 칩을 이용하여 CMS를 위한 가속도 센서를 제작할 수 있음을 보였다.

본 연구에서는 기존의 CMS에서 널리 사용되는 상용센서인 Allen-Bradley의 가속도 센서인 9100을 기준으로 개발을 진행하였다. 본 연구에서 개발한 센서와 상용센서의 사양을 표 1에서 비교하였다.
센서 케이스는 센서보드를 외부 충격으로부터 보호하고, 가속도 측정지점에 센서를 고정하고 축방향에 MEMS칩을 정렬하는 역할을 수행한다. 본 연구에서는 3단계에 걸쳐 케이스를 소형화 하였다.

본 연구에서는 기존의 CMS에서 널리 사용되는 상용센서인 Allen-Bradley의 가속도 센서인 9100을 기준으로 개발을 진행하였다. 본 연구에서 개발한 센서와 상용센서의 사양을 표 1에서 비교하였다.

가속도 센서의 성능 시험은 크게 감도 및 주파수 시험, 가진범위 시험, 충격시험, 온도시험 4가지로 구분된다. 감도시험을 제외한 모든 시험은 랩뷰로 개발한 시험평가용 센서 모니터링 프로그램을 사용하였다.

본 연구에서는 MEMS 칩을 이용하여 상용 피에조 센서를 대체할 수 있는 회로 및 구조를 설계하였다. 이러한 설계를 통해 저가의 MEMS 칩을 이용하여 CMS를 위한 가속도 센서를 제작할 수 있음을 보였다.

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