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아두이노 기반 MEMS 센서의 동적 계측 성능 연구 KCI 등재

The Study of Arduino-Based MENS Sensor for Dynamic Measurement Performance

  • 언어KOR
  • URLhttps://db.koreascholar.com/Article/Detail/404456
  • DOIhttps://doi.org/10.37109/weik.2020.24.4.163
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한국풍공학회지 (Journal of the Wind Engineering Institute of Korea)
한국풍공학회 (Wind Engineering Institute of Korea)
초록

중·저층 구조물의 구조물 건전도 모니터링을 위해 아두이노 기반 가속도 센서를 적용하기 앞서 아두이노 기반의 저가형 가속도 센서의 진동 계측 성능을 확인하고, 그 한계를 명확히 하고자 한다. 가진 장치에 상용 가속도 센서와 저가형 가속도 센서를 설치 하고 다양한 Case의 Sin파를 가진하여 그 응답을 계측하였다. 응답 결과는 상용 가속도 센서를 기준으로 저가형 센서의 계측 정확성을 비교하였다. 가진 진동수 추정에 있어서 대부분의 Case에서 유사한 결과를 나타내었으나 Magnitude 추정 결과에 있어서 가진 진폭이 낮은 1Hz/100mm이하의 경우 Magnitude 추정값이 부정확하게 나타났다. 이후 모든 Case에서는 저가형 가속도 센서와 상용 가속도 센서의 Magnitude 추정 결과가 유사하게 나타났다. 이러한 실험 결과를 바탕으로 아두이노 기반 저가형 가속도센서는 대체적으로 동적 계측의 유효성이 있다고 판단된다.

Prior to applying the Arduino-based acceleration sensor for structural health monitoring of low- and mid-floor structures, we would like to confirm the vibration measurement performance of the Arduino-based low-cost acceleration sensor and clarify its limitations. A commercial acceleration sensor and a low-cost acceleration sensor were installed in the excitation device, and the response was measured by excitation of sin waves of various cases. The response results were compared with the measurement performance of commercial acceleration sensors and low-cost sensors. In the estimation of the excitation frequency, similar results were shown in most cases, but in the case of the magnitude estimation result, when the excitation amplitude is less than 1Hz/100mm, the estimated Magnitude value was inaccurate. In all subsequent cases, the results of the estimation of the magnitude of the low-cost acceleration sensor and the commercial acceleration sensor were similar. Based on these experimental results, it is judged that the Arduino-based low-cost acceleration sensor is generally effective in dynamic measurement of buildings.

목차
Abstract
요 약
I. 서 론
II. 아두이노 기반 MEMS 가속도 센서
    2.1 아두이노
    2.2 MEMS기반 가속도 센서
III. 동적 계측 성능 실험
    3.1 실험장비 구성
    3.2 노이즈 발생 정도 비교
    3.3 진동수별 Sin파 계측 신호 비교
    3.4 저주파수 계측 성능 비교
V. 결 론
참고문헌
저자
  • 김구연(경북대학교 건설환경에너지공학부) | Kim Gu Youn
  • 오지훈(경북대학교 건설환경에너지공학부) | Oh Ji Hoon
  • 김세창(경북대학교 건설환경에너지공학부) | Kim Se Chang
  • 김홍진(경북대학교 건축학부) | Kim Hong Jin 교신저자