진동 측정을 위한 압전소자 가속도계와 MEMS 가속도계의 비교 (Comparative Study of Piezoelectric and MEMS Accelerometers for Vibrational Measurements)

서지정보

· 발행기관 : 한국비파괴검사학회
· 수록지 정보 : 비파괴검사학회지 / 39권 / 3호 / 168 ~ 175페이지
· 저자명 : 정대이, 구본용

초록

가속도계 센서는 기계 구조의 진동, 충격 등을 측정하는 감지계로 널리 사용되어 왔으며, 최근 전자 기술의 발달에 따른 소형화로 휴대기기 및 IoT 제품에도 사용이 늘어나고 있다. 전통적으로 진동 계측을 위해 압전소자 방식의 가속도계가 주로 사용되었으나 최근 MEMS에 기반한 다양한 가속도계가 시판되고 있고, 이에 따라 가속도계 방식에 따른 신호 조절(Signal conditioning) 장치 구성과 가속도계 성능을 비교할 필요가 있다. 본 연구에서는 압전소자 가속도계 및 MEMS 가속도계에 대해 증폭 회로와 대역 필터를 포함하는 아날로그 신호 조절 회로를 제작하고, 구성된 회로를 이용하여 두 가속도계에서 진동 신호를 측정하였다. 이러한 가속도계 신호 조절 회로 구성과 측정된 진동 신호를 평가하여 압전소자 가속도계 및 MEMS 가속도계의 측정 시스템 특성을 비교하였다.

영어초록

An Accelerometer is a device used to measure the shock and vibration of mechanical structures; the recent miniaturization trends for electronics has increased the application of such devices to portable and IoT products. Conventionally, piezoelectric accelerometers have been used for vibration measurement and recently a variety of MEMS based accelerometers are commercially available. With this development of MEMS technology, there is a need to compare the configurations, signal conditioning and performance of devices according to the accelerometer type used. In this study, analog signal conditioning circuits including an amplifier circuit and a band-pass filter, are constructed for a piezoelectric and MEMS accelerometers, and vibration signals were measured with the two accelerometers using the constructed circuits. The measurement system characteristics of the piezoelectric and MEMS accelerometers are compared by evaluating the configuration of the accelerometers signal control circuits and the measured vibration signals.

참고자료

· 없음