지진가속도 계측 센서의 출력전압 선형비 검정기준 개선

• 영문명: Improving the Linear Ratio Inspection Standard for Seismic Acceleration Sensor Output Voltages
• 발행기관: 한국방재학회
• 저자명: 조성철(Cho, Sung-cheoul) 김민준(Kim, Min-jun) 윤석원(Yoon, Seok-won) 원정훈(Won, Jeong-hun)
• 간행물 정보: 『2. 한국방재학회 논문집』23권3호, 163~171쪽, 전체 9쪽
• 주제분류: 공학 > 기타공학
• 파일형태: PDF
• 발행일자: 2023.06.30

국문 초록

본 연구에서는 지진가속도 계측 센서의 출력전압 선형비 검정 항목인 센서의 출력전압 오차율 측정 기준의 문제점을 분석하고 개선 기준을 제안하였다. 기존 오차율 측정기준은 센서가 30°, 45°, 60°, 90°의 각도인 경우를 대상으로 하나, 지진가속도 센서는 작은 각도의 변화에도 민감하게 반응해야 하므로 5° 단위로 오차율을 측정하는 개선 기준을 제안하였다. 선형비는 출력전압의 이론값과 측정값의 오차율로 측정되므로 각도 변화에 따른 X, Y, Z 방향으로 센서의 오차율 변화를 분석한 결과, 측정 각도가 작을 때 오차율이 크며, 측정 각도가 증가할수록 오차율은 점진적으로 감소되었다. 기존 측정 기준은 5° 단위로 상세하게 측정된 평균 오차율의 40~50% 수준이며, 평균 오차율을 지나치게 과소평가하므로 지진가속도 센서의 출력전압 선형비 검정 기준은 각도에 따른 오차율의 변화 특성을 반영하여 개선되어야 한다.

영문 초록

In this study, the seismic acceleration sensor inspection standard, which estimates the error rate of the sensor’s output voltage to test its linear ratio, was analyzed and an improved standard was proposed. Seismic acceleration sensors should be sensitive to small angular changes under seismic excitation; however, the existing inspection standard only calculates the error rates at 3 0°, 45°, 60°, and 90° angles. Thus, we proposed an improved inspection standard that measures error ratios in 5° increments from 0° to 90°. Since the linear ratio is determined by estimating the error rate between theoretical and measured output voltages, the error rates in the X, Y, and Z directions were analyzed at changing angles. The results indicate that the error rate increased at small installation angles, and that the error rate decreased gradually at smaller angular increments. The current inspection standard underestimated the actual error rate, as it represented only 40~50% of the average error rate measured by the 5° interval measurements. Therefore, the current inspection standard for estimating the linear ratios of seismic acceleration sensors should be improved to reflect the influence of variations in the error rate according to the angular increment.

키워드

지진가속도 계측 센서 출력전압 선형비 오차율 측정 각도 Seismic Acceleration Sensor Output Voltage Linear Ratio Error Rate Measuring Angle