KR101458025B1 - 정적 구조물의 동특성 계측장비 및 이에 사용되는 센서 모듈 - Google Patents

정적 구조물의 동특성 계측장비 및 이에 사용되는 센서 모듈 Download PDF

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Abstract

본 발명은 정적 구조물의 동특성 계측장비에 관한 것으로서, 상세하게는 3차원 좌표축 방향으로 입력되는 가속도의 양을 측정하여 정적 구조물의 동특성을 계측하여 정적 구조물의 안정성을 판정하는 기초자료를 제공할 수 있는 계측 장비에 관한 것이다.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, X축 방향으로 입력되는 가속도를 측정하는 제1가속도계와; Y축 방향으로 입력되는 가속도를 측정하는 제2가속도계와; Z축 방향으로 입력되는 가속도를 측정하는 제3가속도계와; 상기 제1 내지 제3가속도계에서 출력되는 신호를 처리하는 신호 처리부와; 상기 제1 내지 제3가속도계가 서로 다른 방향을 향하도록 배치되며, 상기 신호 처리부가 배치되는 마운트부와; 상기 마운트부가 고정되며, 측정대상이 되는 구조물의 바닥면에 안착가능하게 마련되는 고정판을 포함하는 것을 특징으로 하는 정적 구조물 동특성 계측 장비 및 이에 사용되는 센서 모듈을 제공한다.

Description

정적 구조물의 동특성 계측장비 및 이에 사용되는 센서 모듈 {A dynamic feature measuring apparauts for a static structure and a sensor module used to it}
본 발명은 정적 구조물의 동특성 계측장비에 관한 것으로서, 상세하게는 3차원 좌표축 방향으로 입력되는 가속도의 양을 측정하여 정적 구조물의 동특성을 계측하여 정적 구조물의 안정성을 판정하는 기초자료를 제공할 수 있는 계측 장비에 관한 것이다.
건축물이냐 교량과 같은 정적 구조물의 무결성 및 건전도를 평가하기 위한 계측장비들은 측정하고자 대상물이나 평가방법, 측정범위 및 측정하고자하는 측정값 들에 따라서 다양한 종류의 센서와 장비들을 사용하고 있다.
그렇지만 현재까지 개발된 대부분의 측정장비들은 대상 건축/구조물의 부분적인 동적특성이나 건축/구조물의 취약 지점에 설치된 다수의 장비들로부터 측정 데이터를 수집하여 사용하고 있다.
따라서 초대형 건축/구조물의 경우 여러 대의 장비가 필요하고, 각각의 장비들에 대한 기준이 상이하고 데이터 통합 간에 발생하는 호환성문제가 빈번하여 건축/구조물의 성능 및 동적특성을 올바르게 평가하기가 상당히 난해한 면이 있다.
이와 같은 종래의 장비의 경우, 한국 등록특허 10-0519075에서 나타난 바와 같이 교량 구조물의 안전진단을 위하여 복잡한 구조의 기계적 구조물 형태로 마련된 안전 진단 장치 등을 그 예로 들 수 있다.
이와 같이 복잡한 구조물 형태로 마련되는 안전 계측 장비의 경우, 그 장비를 설치 및 해체하는 경우에 많은 시간과 비용이 소요되며, 이로부터 획득한 데이터를 해석하여 구조물의 안전진단을 하는 수행하는 과정도 복잡하다는 문제점이 있다.
본 발명은 이와 같은 문제점을 해결하기 위하여 마련된 것으로서, 단일의 계측 장비를 이용하여 보다 용이하고 신속하게 정적 구조물의 안전 진단에 관련된 데이터를 확보할 수 있는 정적 구조물의 동특성 계측장비를 제공하는데 그 목적이 있다.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, X축 방향으로 입력되는 가속도를 측정하는 제1가속도계와; Y축 방향으로 입력되는 가속도를 측정하는 제2가속도계와; Z축 방향으로 입력되는 가속도를 측정하는 제3가속도계와; 상기 제1 내지 제3가속도계에서 출력되는 신호를 처리하는 신호 처리부와; 상기 제1 내지 제3가속도계가 서로 다른 방향을 향하도록 배치되며, 상기 신호 처리부가 배치되는 마운트부와; 상기 마운트부가 고정되며, 측정대상이 되는 구조물의 바닥면에 안착가능하게 마련되는 고정판을 포함하는 것을 특징으로 하는 정적 구조물 동특성 계측 장비를 제공한다.
상기 마운트부는 제1가속도계가 고정되는 제1마운트부와; 상기 제1마운트부의 단부와 연결되고, 제1마운트부에 대하여 절곡된 형상으로 배치되어 상기 제2가속도계가 고정되는 제2마운트부와; 상기 제1마운트부 및 상기 제2마운트 사이에 마련되고 부분적으로 상기 제1,2마운트부에 의하여 둘러싸이도록 배치되어 상기 제3가속도계가 고정되는 제3마운트부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 제1 내지 제3마운트부는 상기 제1 내지 제3가속도계의 입력축이 상호 90도 직교되게 장착될 수 있도록 마련되는 것을 특징으로 한다.
상기 마운트부 및 상기 제1내지 3 가속도계를 커버하도록 마련되는 상부커버와; 상기 상부 커버의 하단부에 배치되어 상기 상부 커버 내부 공간을 외부와 밀폐시키는 실링부재를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 고정판에 결합되고, 그 헤드부가 측정대상이 되는 구조물의 바닥면에 면접하도록 마련되어 상기 고정판의 높낮이 또는 기울기를 조절하는 조절나사를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 고정판의 삼각형 형태로 마련되며, 상기 조절나사는 상기 고정판의 각 모서리 부분에 인접한 부분에 배치되는 것을 특징으로 한다.
상기 신호 처리부는; 상기 제1 내지 제3 가속도계 출력의 크기를 전압으로 검출하기 위한 검출저항과 신호 크기의 증폭 및 잡음 제거를 위한 연산 증폭기 및 필터 회로들로 구성된 증폭 및 필터링부와;
상기 제1 내지 제3 가속도계의 아날로그 출력 신호를 디지털 신호로 변환사는 A/D 변환부와; 취득된 데이터를 외부로 전송할 수 있도록 케이블과 결합될 수 있는 통신부와; 전원을 공급하는 전원공급부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 A/D변환부는 상기 제1 내지 제3가속도계의 아날로그 출력신호를 디지털 신호로 변화시키는 24비트 해상도의 시그마-델타 AD변환부와; 상기 시그마-델타 AD변환부의 레퍼런스 전압을 정밀하게 제공하기 위한 레귤레이터를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 전원부는; 외부로부터 9~18V의 직류전원을 공급받아 상기 제1 내지 제3가속도계 및 상기 증폭 및 필터링부의 동작을 위한 ±12V전원과 상기 A/D변환부 및 상기 통신부의 구동을 위한 5V의 전원을 생성하는 레귤레이터와, 전압의 정류를 위한 탄탈 캐패시터를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은 상호 직교되는 적어도 두 개의 축 방향으로 입력되는 가속도를 측정하는 복수의 가속도계와; 상기 가속도계에서 출력되는 신호를 처리하는 신호 처리부와; 상기 가속도계가 서로 다른 방향을 향하도록 배치되며, 상기 신호 처리부가 배치되는 마운트부를 포함하는 것을 특징으로 하는 정적 구조물 동특성 계측 장비용 센서 모듈을 제공한다.
상기 마운트부 및 상기 가속도계를 커버하는 상부 커버와; 상기 마운트부 및 상기 신호처리부를 커버하는 하부 커버를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면 일반적으로 초대형 건축물이나 구조물이 가지는 저 주파수 응답특성에서 수 마이크로G 이하의 저 진동에 반응하고, 바람이나, 태양광의 유무에 따른 온도변화에 의한 건축/구조물의 기울기의 변화를 외부에서 인위적인 힘, 즉 강제진동(Forced Vibration)을 가하지 않은 상태에서 상시(Ambient)로 측정하는 계측장비를 제공할 수 있다.
구체적으로는 상호 직교되는 축 방향으로 입력되는 가속도를 측정하고, 이러한 가속도 측정에 의한 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환함으로써 가속도계의 출력신호에 대한 데이터 손실을 방지할 수 있다.
게다가, 고정판의 기울기를 조정할 수 있음으로서 보다 정밀한 각도 측정을 위한 기준 위치 설정도 간편하게 이루어질 수 있다.
또한, 건축/구조물에 가해지는 지진하중, 풍하중 및 태양광 등의 외력에 의해 변화하는 건축/구조물의 기울기의 변화를 일시적이 아닌 시간의 변화에 따라서 연속적으로 측정함으로써 외부 환경 인자에 대한 건축/구조물의 변위를 측정할 수 있다는 장점이 있다.
도1은 본 발명에 의한 계측장비의 측면도 및 고정판의 배면도이다.
도2(a)는 본 발명에 의한 계측장비에 사용되는 센서 모듈의 내부 구조 사시도이다.
도2(b)는 본 발명에 의한 계측장비에 사용되는 센서 모듈의 외부 구조 사시도이다.
도3은 본 발명에 의한 계측장비의 센서 모듈의 측단면도이다.
도4는 본 발명에 의한 계측장비의 센서 모듈의 제어 블록도이다.
도5는 본 발명에 의한 계측장비의 가속도계 배치 개념도이다.
도6은 본 발명에 의한 계측장비의 센서 모듈의 작동 블록도이다.
도7은 본 발명에 의한 계측장비의 센서 모듈의 가속도계 내부 펜듈럼의 형상 및 기울기 측정 개념도이다.
도8은 본 발명에 의한 계측장비가 설치된 건물에 가해지는 외부 하중 및 그에 따른 동특성 변화의 측정원리를 도시한 개념도이다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대하여 알아보도록 하겠다.
도1에서 도시한 바와 같이, 본 발명에 의한 정적 구조물의 동특성 계측장비(이하, '계측장비'라고 한다)는 센서모듈(100)과, 상기 센서모듈(100)을 고정하여 측정이 필요한 곳에 안착시키기 위한 고정판(200)을 포함한다.
상기 센서모듈(100)은 상기 고정판(200)의 상면에 배치되고, 상기 고정판(200)의 너비는 상기 센서모듈(100)에 비하여 현저하게 넓게 형성된다.
상기 고정판(200)는 측정 대상이 되는 고정 구조물(건물, 교량 등)의 내외부의 바닥면으로부터 일정 간격 이격되는 것이 바람직하다.
이를 위하여 상기 고정판(200)에는 지면과의 기울기를 조절할 수 있는 나사 형태의 2개 조절부재(201, 202)와 기울기 조절시 기준점이 되는 고정부재(203)를 포함한다.
상기 조절부재(201, 202) 및 상기 고정부재(203)는 각각 지면에 접지되는 헤드부(201a, 202a, 203a)와, 상기 헤드부(201a,202a, 203a)와 연결되고, 상기 고정판(200)을 관통하여 상부로 연장되는 연장부(201b, 202b, 203b)를 포함한다.
상기 고정판(200)의 형상은 직각 삼각형에 유사한 형태가 되는 것이 바람직하며, 상기 고정부재(203)는 직각을 형성하는 모서리 부근에 배치될 수 있고, 상기 조절부재(201, 202)는 다른 모서리 부근에 배치될 수 있다.
다만, 상기 고정부재(203) 및 상기 조절부재(201, 202)의 위치는 이에만 한정되지 않으며 바뀔 수 있다.
한편, 상기 고정판(200)에는 이동 시에 장비에 대한 파지가 용이하게 이루어질 수 있는 손잡이(204)가 더 형성될 수 있다.
도2(a)는 본 발명에 의한 센서 모듈(100)에서 상부 커버(109)가 벗겨진 상태를 도시한 것이고 도2(b)는 상기 상부 커버(109)가 배치된 상태의 사진이며, 도3는 상기 센서 모듈(100)의 측단면도이다.
도2(a) 및 도2(b), 그리고 도3에서 도시한 바와 같이, 상기 센서 모듈(100)은 서로 직교되는 3개의 축(X축, Y축, Z축) 방향을 바라보도록 배치되는 판 형태의 제1 내지 제3가속도계(101, 102, 103)을 포함한다.
상기 제1 내지 제3가속도계(101, 102, 103)은 마운트부(104)에 서로 다른 축을 향하여 배치된다.
상기 마운트부(104)는 제1 내지 제3마운트부(104a, 104b, 104c) 및 상기 제1 내지 제3마운트부(104a, 104b, 104c)를 지지하는 지지대(104d)를 포함한다.
상기 제1마운트부(104a)에는 제1가속도계(101)가 배치되고, 상기 제2마운트부(104b)에는 제2가속도계(102)가 배치되고, 상기 제3마운트부(104c)에는 제3가속도계(103)가 배치된다.
상기 제1마운트부(104a)와 상기 제2마운트부(104b)는 소정의 두께를 갖는 수직벽 형태로 마련되며, 상호 연결되고, 직각으로 절곡된 형태를 취하고 있다.
상기 제3마운트부(104c)는 상기 제1마운트부(104a)와 상기 제2마운트부(104b) 사이에 마련되고, 상기 제1마운트부(104a)와 상기 제2마운트부(104b)에 의하여 부분적으로 둘러싸인 수평 플레이트 형태로 되어 있다.
상기 제1마운트부(104a)와 상기 제2마운트부(104b)의 상단부의 높이는 상기 제3마운트푸(104c)보다 높게 형성되어 있기 때문에, 상기 제1마운트부(104a)와 상기 제2마운트부(104b), 그리고 상기 제3마운트부(104c)는 단차진 형태로 마련되는 것이 바람직하다.
다만, 상기 제3마운트부(104c)는 상기 제1,2마운트(104b)의 상면과 동일한 수준이어도 무관하며, 더 높이 솟아올라 배치되어도 무관하다.
도2와 도3에서 도시한 바와 같이, 상기 마운트부(104)에는 X축 방향으로 입력되는 가속도를 측정하는 제1가속도계(101), Y축 방향으로 입력되는 가속도를 측정하는 제2가속도계(102)와, Z축 방향으로 입력되는 가속도를 측정하는 제3가속도계(103)가 마련된다.
즉, 각각의 가속도계의 입력축은 다른 가속도계의 입력축에 대해서 90도 방향으로 직교되게 마련된다.
상기 제1 내지 제3가속도(101~103)은 FPCB(110)로 연결되어 있으며, 상기 FPCB는 상기 제1 내지 제3가속도계에서 출력되는 신호를 처리하는 신호 처리부(300)와 연결되어 있다.
상기 신호처리부(300)는 고정볼트(106)에 의하여 상기 마운트부(104)의 하부에 장착된다.
상기 신호 처리부(300)는 각각의 가속도계에서 출력되는 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하는 A/D변환부를 포함한다.
한편, 상기 마운트부(104)의 하부 일측에는 측정된 신호를 외부 장치 또는 컵퓨터로 전송하기 위한 커넥터(105)가 마련된다.
상기 상부 커버(109)는 하방이 개방된 원통구조로 마련되어 있으며, 상기 상부 커버(109)의 하단부와 상기 마운트부(104) 사이에는 상기 상부 커버(109) 내부 공간의 기밀을 유지하기 위한 실링부재(107)가 마련된다.
한편, 상기 마운트부(104)의 하부에는 상기 신호처리부(300)를 보호하기 위한 하부 커버(108)가 마련된다.
참고로, 상기 조절나사(201,202)의 기울기의 조정 기준은 x축의 가속도 입력을 측정하는 상기 제1 가속도계(101) 및 y축 가속도 입력을 측정하는 제2 가속도계(102)의 출력의 크기가 기준이 되며, 중력 가속도에 대해 ±0g 방향으로 장착된 x축 및 y축 가속도계의 출력은 이론적으로 0이 된다.
도4에서 도시한 바와 같이, 상기 각각의 가속도계(101~103)와 연결되는 신호처리부(300)의 구성은 다음과 같다.
상기 신호처리부(300)는 각각의 가속도계의 아날로그 출력신호를 디지털로 변환하는 전자회로 기판조립체로 구성되며, 증폭 및 필터링부(301), A/D변환부(302), 제어부(303), 전원부(304)를 포함한다.
상기 증폭 및 필터링부(301)는 가속도계의 출력의 크기를 전압으로 검출하기 위한 검출저항(Readout Resistor)과 신호크기의 증폭 및 잡음 제거를 위한 연산증폭기(OP-Amp) 및 필터회로들로 구성이 된다.
상기 A/D 변환부는(302)는 아날로그신호를 디지털 신호로 변환하는 24비트 해상도의 Σ-Δ(sigma-delta) ADC(Analog Digital Converter)와 ADC의 레퍼런스 전압을 정밀하게 제공하기 위한 레귤레이터로 구성이 된다.
상기 제어부(303)는 ARM Cortex-M4 기반의 32비트 마이크로콘트롤러(Micro Controller)와 측정된 데이터의 외부장치 또는 컴퓨터로 데이터 전송을 위해 RS-422/RS-485 및 USB 통신 전자부품들로 구성이 된다.
전원부(304)는 외부로부터 9V~18V의 직류 전원을 공급받아, 가속도계 및 가속도계 신호의 증폭 및 필터링을 위한 연산증폭기의 동작을 위한 ±12V 전원과 A/D 변환부(302) 및 제어부(303)의 전자부품들의 구동을 위한 5V 전원을 생성하는 레귤레이터들과 전압의 정류를 위한 탄탈 커패시터 등의 전자부품들로 구성이 된다.
도5 내지 도7을 이용하여, 본 발명에 의한 각각의 가속도계의 동작 메커니즘에 대해서 알아보도록 하겠다.
도5는 상기 제1 내지 3 가속도계(101, 102, 103)가 상기 마운트부(104)에 배치된 상태의 개략도로서, 상기 제1 내지 3 가속도계(101, 102, 103)는 흔히 서보(Servo)형 가속도계 또는 기계식 펜듈럼 가속도계(Force-Feedback Pendulous Accelerometer)라 불리어진다.
그리고, 상기 마운트부(104)는 가속도계를 측정하고자하는 건축/구조물의 x, y, z의 3개의 방향으로 가해지는 가속도정보를 측정하기 위한 장착 부재로서 3개의 가속도계 입력축이 서로 90° 직교하게 x 및 y축 가속도계, 즉, 제1,2가속도계(101, 102)는 입력축이 ±0G의 방향, z축 가속도계, 즉 제3가속도계(103)는 ±1G의 가속도량을 측정할 수 있도록 장착된다.
한편, 상기 제1 내지 제3 가속도계(101~103) 내부에 실리콘 또는 수정으로 제작된 펜듈럼이 장착되어 있어 인가되는 가속도에 의해 발생된 펜듈럼의 변위를 감지하여 영점에 위치시키고, 영점제어에 필요한 구동전류를 가속도로 환산하는 구조로 되어 있다.
도6는 가속도계의 동작 원리를 설명하기 위한 것으로, 도면에 표시한 +g의 방향으로 가속도가 인가되면 가속도계의 펜듈럼(1000)은 가속도입력의 반대방향으로 편향하게 된다.
상기 펜듈럼(1000)의 편향은 펜듈럼 위, 아래의 정전 용량면(Capacitor Plate)로부터의 거리차를 발생시키므로 결국 용량(Capacitance)의 상대적 변화를 가져온다. 가속도계의 출력은 인가되는 가속도에 비례하는 정전용량의 변화를 전압으로 환산하는 구조이다.
도7(a) 내지 도7(c)는 본 발명에 의한 동특성 계측장비의 기울기 측정 개념도이다.
여기에서 사용되는 가속도계(101~103)는 도7(a)와 같은 형상으로 가속도계 내부의 펜듈럼(1000)의 수직방향으로 작용하는 가속도(g)만 감지하는 구조로 되어있다.
이러한 가속도계의 구조적 특성을 이용한 기울기(변위)의 측정 원리를 설명하면 다음과 같다.
x축에 장착된 제1가속도계(101)의 펜듈럼(1000)의 자세를 도시하면 도7 (b)와 같은 배치상태가 된다.
만약 측정하고자하는 건축/구조물의 기울기가 중력가속도(G)의 작용 방향에서 θ만큼의 기울기의 변화가 발생하게 되면 펜듈럼에 작용하는 가속도 값은 도7 (c)와 같이 펜듈럼 방향을 기준으로 하는 새로운 평면 (x’-z’)의 x’, z’축에 대한 벡터(Vector)량으로 변환하여 나타낼 수 있고, 이를 식으로 정리하면 다음과 같다.
a = G × sin θ
b = G × cos θ
여기에서,
G: 중력가속도(1G ≒ 9.81m/sec2)
a: 펜듈럼 수직방향으로 작용하는 가속도량(단위: G)
b: 펜듈럼 수평방향으로 작용하는 가속도량(단위: G)
θ: 기울기의 변화 각(단위: 도)
또한 위 식에서 b는 진자의 수평방향으로 작용함으로 펜듈럼에 미치는 영향이 없으며, 오직 a 만이 펜듈럼에 작용하게 된다.
상기의 공식을 이용하여 장비에 장착된 x축 및 z축 가속도계의 출력으로부터 다음과 같이 기울기의 측정이 가능하다.
Aout = SF × a = SF × sin θ
sin θ = Aout / SF
θ = arcsin (Aout/SF)
여기에서,
Aout: 가속도계 출력, SF(Scale Factor): 가속도계 환산계수
이와 같이 x,y,z축에서의 기울기 각도 측정이 가능해지며, 이를 시간의 경과에 따라 측정을 하면, 시간의 변화에 따른 세 축에서의 구조물 또는 건물의 기울기 각도 변화 측정이 가능해진다.
도8에서 도시한 바와 같이, 건물 또는 기타 구조물의 경우, 태양광에 의한 국부적인 미세한 열팽창 또는 풍하중에 의한 형태의 미세한 변화, 또는 지진 하중에 의한 변형이 발생한다.
이러한 구조물이나 건물에 본 발명에 의한 동특성 계측장비를 설치하고, 전원을 인가하면 장비의 센서모듈(100)이 동작을 시작한다.
그리고, 센서모듈의 커넥터(105)로 출력되는 데이터로부터 장비의 현재 장착 기울기를 확인할 수가 있다.
그리고, 기울기 조절나사(201)을 사용하여 x축 가속도계(101) 및 y축 가속도계(102)의 출력의 크기가 0이 되도록 기울기를 조정한 후, 측정을 시작하고, 출력되는 동특성 데이터는 커넥터(105)에 연결된 외부기기 또는 컴퓨터로 저장할 수가 있다.
이때 장비로부터 출력되는 데이터는 센서모듈(100)에 장착된 x축, y축, z축의 가속도계가 측정하는 건축/구조물의 x축 방향의 기울기, y축 방향의 기울기 및 z축 방향의 상시 진동특성 데이터 들이다.
이와 같이 측정된 건물 또는 구조물의 기울기 변화를 안전 기준이 되는 기울기 변화와 비교할 수 있기 때문에, 본 발명에 의한 동특성 계측 기기에 의한 일괄적이고 간편한 데이터 수집에 의하여 건물 안정도를 종래보다 비교적 용이하게 판단할 수 있다.
100: 센서 모듈 101, 102, 103: 제1,2,3가속도계
104: 마운트부 105: 커넥터
106: 고정볼트 107: 실링부재
108: 하부 커버 109: 상부 커버
300: 신호 처리부

Claims (14)

  1. X축 방향으로 입력되는 가속도를 측정하는 제1가속도계와;
    Y축 방향으로 입력되는 가속도를 측정하는 제2가속도계와;
    Z축 방향으로 입력되는 가속도를 측정하는 제3가속도계와;
    상기 제1 내지 제3가속도계에서 출력되는 신호를 처리하는 신호 처리부와;
    상기 제1 내지 제3가속도계가 서로 다른 방향을 향하도록 배치되며, 상기 신호 처리부가 배치되는 마운트부와;
    상기 마운트부가 고정되며, 측정대상이 되는 구조물의 바닥면에 안착가능하게 마련되는 고정판을 포함하며,
    상기 마운트부는 제1가속도계가 고정되는 제1마운트부와;
    상기 제1마운트부의 단부와 연결되고, 제1마운트부에 대하여 절곡된 형상으로 배치되어 상기 제2가속도계가 고정되는 제2마운트부와;
    상기 제1마운트부 및 상기 제2마운트 사이에 마련되고 부분적으로 상기 제1,2마운트부에 의하여 둘러싸이도록 배치되어 상기 제3가속도계가 고정되는 제3마운트부를 포함하는 것을 특징으로 하는 정적 구조물 동특성 계측 장비.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1 내지 제3마운트부는 상기 제1 내지 제3가속도계의 입력축이 상호 90도 직교되게 장착될 수 있도록 마련되는 것을 특징으로 하는 정적 구조물 동특성 계측 장비.
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 고정판에 결합되고, 그 헤드부가 측정대상이 되는 구조물의 바닥면에 면접하도록 마련되어 상기 고정판의 높낮이 또는 기울기를 조절하는 조절나사를 더 포함하되,
    상기 고정판의 삼각형 형태로 마련되며,
    상기 조절나사는 상기 고정판의 각 모서리 부분에 인접한 부분에 배치되는 것을 특징으로 하는 정적 구조물 동특성 계측장비.
  6. 삭제
  7. 제1항에 있어서,
    상기 신호 처리부는;
    상기 제1 내지 제3 가속도계 출력의 크기를 전압으로 검출하기 위한 검출저항과 신호 크기의 증폭 및 잡음 제거를 위한 연산 증폭기 및 필터 회로들로 구성된 증폭 및 필터링부와;
    상기 제1 내지 제3 가속도계의 아날로그 출력 신호를 디지털 신호로 변환사는 A/D 변환부와;
    취득된 데이터를 외부로 전송할 수 있도록 케이블과 결합될 수 있는 통신부와; 전원을 공급하는 전원공급부를 포함하되,
    상기 A/D변환부는;
    상기 제1 내지 제3가속도계의 아날로그 출력신호를 디지털 신호로 변화시키는 24비트 해상도의 시그마-델타 AD변환부와; 상기 시그마-델타 AD변환부의 레퍼런스 전압을 정밀하게 제공하기 위한 레귤레이터를 포함하고,
    상기 전원 공급부는;
    외부로부터 9~18V의 직류전원을 공급받아 상기 제1 내지 제3가속도계 및 상기 증폭 및 필터링부의 동작을 위한 ±12V전원과 상기 A/D변환부 및 상기 통신부의 구동을 위한 5V의 전원을 생성하는 레귤레이터와,
    전압의 정류를 위한 탄탈 캐패시터를 포함하는 것을 특징으로 하는 정적 구조물 동특성 계측장비.
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 삭제
  11. 상호 직교되는 적어도 두 개의 축 방향으로 입력되는 가속도를 측정하는 복수의 가속도계와;
    상기 가속도계에서 출력되는 신호를 처리하는 신호 처리부와;
    상기 가속도계가 서로 다른 방향을 향하도록 배치되며, 상기 신호 처리부가 배치되는 마운트부를 포함하되,
    상기 마운트부는 제1가속도계가 고정되는 제1마운트부와;
    상기 제1마운트부의 단부와 연결되고, 제1마운트부에 대하여 절곡된 형상으로 배치되어 제2가속도계가 고정되는 제2마운트부와;
    상기 제1마운트부 및 상기 제2마운트 사이에 마련되고 부분적으로 상기 제1,2마운트부에 의하여 둘러싸이도록 배치되어 제3가속도계가 고정되는 제3마운트부를 포함하는 것을 특징으로 하는 정적 구조물 동특성 계측 장비용 센서 모듈.
  12. 삭제
  13. 제11항에 있어서,
    상기 신호 처리부는;
    상기 제1 내지 제3 가속도계 출력의 크기를 전압으로 검출하기 위한 검출저항과 신호 크기의 증폭 및 잡음 제거를 위한 연산 증폭기 및 필터 회로들로 구성된 증폭 및 필터링부와;
    상기 제1 내지 제3 가속도계의 아날로그 출력 신호를 디지털 신호로 변환사는 A/D 변환부와;
    취득된 데이터를 외부로 전송할 수 있도록 케이블과 결합될 수 있는 통신부와;
    전원을 공급하는 전원공급부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 정적 구조물 동특성 계측장비용 센서 모듈.
  14. 삭제
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