KR102543920B1 - Icp 타입 가속도 측정 모듈 및 그 방법 - Google Patents

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Abstract

ICP 타입 가속도 측정 모듈 및 그 방법이 개시된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 ICP 타입 가속도 측정 모듈은, 가속도 측정 모듈의 하나 이상의 부품에 대해 전압 또는 전류를 공급하는 전원공급부, 외부 진동에 따라 전압 신호를 출력하는 가속도계, 캐패시터, 레벨 시프터, 및 오프셋 전압원을 포함하는 회로부, 가속도계로부터 회로부를 거쳐 전달된 전압 신호를 수신하여 디지털 신호로 변환하는 ADC 부 및 ADC 부로부터 얻어진 전압 데이터가 기록되는 메모리부를 포함한다.

Description

ICP 타입 가속도 측정 모듈 및 그 방법{ICP TYPE ACCELERATION MEASUREMENT MODULE AND METHOD THEREFOF}
본 발명은 integrated circuit piezoelectric (ICP) 타입 가속도 측정 모듈 및 그 방법에 관한 것이다.
다양한 환경에서 운용 중인 군 자산의 동적 거동 및 특성을 분석하기 위해서는 가속도가 측정되어야 하며, 상기 가속도는 군 자산의 가속도계에 의해 측정된다. 종래의 군 자산에서는, 상기 가속도계로서 DAQ를 이용한 가속계가 이용되어 왔다. (상기 가속도계의 신호 처리로서 DAQ 디바이스가 이용되어왔다.) DAQ 디바이스는 가속도계에서 측정한 아날로그 진동 신호를 디지털 전압 신호로 변환하고, 이를 필터링하여 컴퓨팅 디바이스로 전달한다. DAQ 디바이스는, 전형적으로, 전용의 소프트웨어가 제공되며, 상기 전용의 소프트웨어는 컴퓨팅 디바이스를 통해 DAQ 디바이스의 제어 및 수신한 진동 신호의 분석을 지원한다.
그러나, DAQ 디바이스의 경우, 전원 공급을 위해서 외부 전원과 연결되어 있어야 하며, 외부 연결 없이 내부 배터리로 운용하는 경우 장시간 측정이 불가능하다는 한계가 있다. 또한, DAQ 디바이스는 데이터의 송수신 및 DAQ 디바이스의 제어를 위해 전용의 소프트웨어가 설치된 컴퓨팅 디바이스와 연결되어 있어야 하나, 이는 외부와의 연결이 단절되어 있을 때 진동의 측정에 어려움을 야기한다.
또한, DAQ 디바이스는 고가의 장비로서, 미지의 물체에 대한 진동 측정 시 상기 DAQ 디바이스가 손상될 가능성이 있는 경우, 그러한 환경에서 진동 측정을 위해 사용되기에 어려움이 있다.
본 발명은 전술한 필요성 및/또는 문제점을 해결하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 두꺼운 외벽을 갖고 외부전원공급이 어려운 상황인 거친 환경에 노출되는 군 자산에서 외부의 진동을 측정할 수 있는 ICP 타입 가속도 측정 모듈을 구현하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 ICP 타입 가속도 측정 모듈은 가속도 측정 모듈의 하나 이상의 부품에 대해 전압 또는 전류를 공급하는 전원공급부, 외부 진동에 따라 전압 신호를 출력하는 가속도계, 캐패시터, 레벨 시프터, 및 오프셋 전압원을 포함하는 회로부, 가속도계로부터 회로부를 거쳐 전달된 전압 신호를 수신하여 디지털 신호로 변환하는 ADC부 및 ADC부로부터 디지털 신호가 기록되는 메모리부를 포함한다.
바람직한 실시예에서, 가속도 측정 모듈의 하나 이상의 부품은 가속도계, 회로부, ADC부를 포함하며, 가속도계에는 18 V 내지 24 V의 전압과 5 mA 내지 20 mA의 정전류가 공급될 수 있다. 가속도계에 제공되는 전압과 전류는 전압 레귤레이터를 통해 공급된다. 이때, 전류의 크기는 전압 레귤레이터의 일 단에 연결된 저항의 크기에 기반하여 조절된다.
가속도계로부터 출력되는 전압 신호는 직류 바이어스를 포함하며, 상기 직류 바이어스의 크기는 8 V 내지 12 V일 수 있다. 바람직한 실시예에서, 회로부에 포함된 캐패시터는 상기 직류 바이어스가 제거되도록 연결된다. 캐패시터는 전압 레귤레이터가 포함된 루프 상에 마련되어, 직류 바이어스를 제거한다.
한편, 직류 바이어스가 제거된 전압 신호는, 예를 들어, ± 5 V의 전압을 갖는데, 이 전압은 2.5 ± 2.5 V 의 범위를 갖는 ADC (Arduino) 와 비교하여 적절하지 않기 때문에 값이 조정될 필요가 있다. 이에 따라, 회로부, 바람직하게는 레벨 시프터부는 직류 바이어스가 제거된 전압 신호의 비율이 ADC 에 적합해지도록 제공된다. 레벨 시프터부를 거친 전압 신호는 ADC 의 전압 범위에 상응하는 전압 값을 갖게된다. 여기서, 레벨 시프터부는 적어도 하나의 저항과 OP Amp 를 포함하며, 전압 신호의 비율은 레벨 시프터부에 포함된 적어도 하나의 저항의 값을 변경함으로써 조절된다. 레벨 시프터부에 포함된 적어도 하나의 저항의 값은 가속도 측정 모듈을 통해 측정하고자 하는 가속도의 크기를 고려하여 결정된다.
ADC부를 거친 전압 신호에 상응하는 전압 데이터는 메모리부로 전달되어 저장된다.
바람직한 실시예에서, 측정은 1,000 Hz 의 샘플링 주파수로 수행되며, 데이터의 누락을 방지하고 내부 함수를 최소화 하기 위하여 외부 버튼을 통해 전압 데이터의 기록이 제어된다. 측정의 외부 버튼에 의한 제어는, 가속도 측정 모듈에 내장된 제어부 및/또는 외부로부터 연결된 제어부에 의해 지원된다.
전압 데이터는 적어도 두 개의 버퍼에 저장되며, 각각의 버퍼는 예를 들어 80 개의 데이터를 저장할 수 있다. 바람직한 실시예에서, 적어도 두 개의 버퍼가 이용되는 경우, 한 버퍼에 대한 전압 데이터의 기록이 완료되는 것에 응답하여 다른 버퍼에 대한 전압 데이터의 기록이 시작된다. 또한, 전압 데이터의 기록이 완료된 버퍼는 메모리부, 바람직하게는 SD 카드에 저장된다. 하나의 버퍼에 대한 전압 데이터의 기록이 완료되는 데 소요되는 시간은 약 80 ms 로서, 메모리부에 하나의 버퍼를 기록하는 데 걸리는 시간보다 길다. 즉, 하나의 버퍼에 대한 전압 데이터의 기록에 소요되는 시간보다 기록이 완료된 버퍼를 SD 카드에 기록하는 시간이 더 짧기 때문에, 전압 데이터의 누락이 방지될 수 있다.
본 발명에 따르면, 배터리팩과 SD 카드를 사용한 데이터 저장에 의해 모듈의 무선화가 가능해 졌기 때문에 근처에 전원 공급선이 없거나, 내부와 물리적으로 단절되어 있는 등 기존 DAQ 디바이스의 접근이 어려운 위치에서의 진동 측정도 용이해 진다. 또한, 모듈 제작에 사용되는 부품들은 Arduino, 저항, OP Amp 등으로 구성되어 제작에 필요한 금액이 DAQ 디바이스에 비하여 매우 저렴해진다. 또한, 모듈은 기존의 DAQ 디바이스와 비교하여 크기가 매우 작기 때문에, 공간이 협소하여 DAQ 디바이스를 배치하기 어려운 공간에서의 진동 측정에서도 이용 가능하다는 이점도 있다.
본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명에 관한 이해를 돕기 위해 상세한 설명의 일부로 포함되는, 첨부 도면은 본 발명에 대한 실시예를 제공하고, 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술적 특징을 설명한다.
도 1a는 본 발명의 일 실시예에 따른 ICP 타입 가속도 측정 모듈이며, 도 1b는 도 1a의 ICP 타입 가속도 측정 모듈의 회로도를 나타낸다.
도 2는 전압 데이터를 메모리부에 저장하는 과정을 개략적으로 설명하는 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 ICP 타입 가속도 측정 모듈을 사용한 가속도 측정 방법의 순서도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 개시된 실시예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다. 또한, 본 발명에 개시된 실시예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명에 개시된 실시예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 발명에 개시된 실시예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 발명에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
본 출원에서, "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
도 1a는 본 발명의 일 실시예에 따른 ICP 타입 가속도 측정 모듈이며, 도 1b는 도 1a의 ICP 타입 가속도 측정 모듈의 회로도를 나타낸다.
도 1a 및 도 1b를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 ICP 타입 가속도 측정 모듈은 가속도 측정 모듈의 하나 이상의 부품에 대해 전압 또는 전류를 공급하는 전원공급부, 외부 진동에 따라 전압 신호를 출력하는 가속도계, 캐패시터, 레벨 시프터, 및 오프셋 전압원을 포함하는 회로부, 가속도계로부터 회로부를 거쳐 전달된 전압 신호를 수신하여 디지털 신호로 변환하는 ADC부 및 ADC부로부터 디지털 신호가 기록되는 메모리부를 포함한다.
바람직한 실시예에서, 가속도 측정 모듈의 하나 이상의 부품은 가속도계, 회로부, ADC부를 포함하며, 가속도계에는 18 V 내지 24 V의 전압과 5 mA 내지 20 mA의 정전류가 공급될 수 있다. 가속도계에 제공되는 전압과 전류는 전압 레귤레이터를 통해 공급된다. 이때, 전류의 크기는 전압 레귤레이터의 일 단에 연결된 저항의 크기에 기반하여 조절된다.
가속도계로부터 출력되는 전압 신호는 직류 바이어스를 포함하며, 상기 직류 바이어스의 크기는 8 V 내지 12 V일 수 있다. 바람직한 실시예에서, 회로부에 포함된 캐패시터는 상기 직류 바이어스가 제거되도록 연결된다. 캐패시터는 전압 레귤레이터가 포함된 루프 상에 마련되어, 직류 바이어스를 제거한다.
한편, 직류 바이어스가 제거된 전압 신호는, 예를 들어, ± 5 V의 전압을 갖는데, 이 전압은 2.5 ± 2.5 V 의 범위를 갖는 ADC (Arduino) 와 비교하여 적절하지 않기 때문에 값이 조정될 필요가 있다. 이에 따라, 회로부, 바람직하게는 레벨 시프터부는 직류 바이어스가 제거된 전압 신호의 비율이 ADC 에 적합해지도록 제공된다. 레벨 시프터부를 거친 전압 신호는 ADC 의 전압 범위에 상응하는 전압 값을 갖게된다. 여기서, 레벨 시프터부는 적어도 하나의 저항과 OP Amp 를 포함하며, 전압 신호의 비율은 레벨 시프터부에 포함된 적어도 하나의 저항의 값을 변경함으로써 조절된다. 레벨 시프터부에 포함된 적어도 하나의 저항의 값은 가속도 측정 모듈을 통해 측정하고자 하는 가속도의 크기를 고려하여 결정된다.
비율이 조절된 전압 신호에는, 새로운 전압 바이어스가 인가된다. 새로운 전압 바이어스의 크기는 회로부에 포함된 오프셋 전압원에 의해 결정된다. 오프셋 전압의 크기는, 예를 들어, 2.5 V 일 수 있다.
ADC 부를 거친 전압 신호에 상응하는 전압 데이터는 메모리부로 전달되어 저장된다. 전압 데이터는 ADC 부로 전달된 전압 신호를 디지털 신호로 변환한 데이터를 말한다.
바람직한 실시예에서, 측정은 1000 Hz 의 샘플링 레이트로 수행되며, 데이터의 누락을 방지하고 내부 함수를 최소화 하기 위하여 외부 버튼을 통해 전압 데이터의 기록이 제어된다. 측정의 외부 버튼에 의한 제어는, 가속도 측정 모듈에 내장된 제어부 및/또는 외부로부터 연결된 제어부에 의해 지원된다.
전압 데이터는 적어도 두 개의 버퍼에 저장되며, 각각의 버퍼는 예를 들어 80 개의 데이터를 저장할 수 있다. 바람직한 실시예에서, 적어도 두 개의 버퍼가 이용되는 경우, 한 버퍼에 대한 전압 데이터의 기록이 완료되는 것에 응답하여 다른 버퍼에 대한 전압 데이터의 기록이 시작된다. 또한, 전압 데이터의 기록이 완료된 버퍼는 메모리부, 바람직하게는 SD 카드에 저장된다. 하나의 버퍼에 대한 전압 데이터의 기록이 완료되는 데 소요되는 시간은 약 80 ms 로서, 메모리부에 하나의 버퍼를 기록하는 데 걸리는 시간보다 길다. 즉, 하나의 버퍼에 대한 전압 데이터의 기록에 소요되는 시간보다 기록이 완료된 버퍼를 SD 카드에 기록하는 시간이 더 짧기 때문에, 전압 데이터의 누락이 방지될 수 있다.
도 2는 전압 데이터를 메모리부에 저장하는 과정을 개략적으로 설명하는 도면이다.
도 2를 참조하면, 전압 데이터의 기록은 타임 인터럽트(Time Interrupt) 프로세스와 메인 루프(Main Loop) 프로세스로 구분되어 수행된다. 타임 인터럽트 프로세스의 경우, ADC 부로부터 전달된 전압 데이터가 적어도 두 개의 버퍼에 저장되는 프로세스를 지칭하며, 메인 루프 프로세스는 저장이 완료된 버퍼가 메모리부, 바람직하게는 SD 카드에 로깅되는 프로세스를 지칭한다.
타임 인터럽트 프로세스를 살펴보면, 버퍼는 적어도 두 개, 특히 바람직하게는 두 개일 수 있으며, 각 버퍼는 소정의 개수의 전압 데이터가 저장될 수 있다. 예를 들어, 각 버퍼에는 80 개의 전압 데이터가 저장된다. 적어도 두 개의 버퍼들 중 어느 하나에 대하여 먼저 전압 데이터의 기록이 시작되며, 한 버퍼에 대한 전압 데이터의 기록이 완료되면, 다른 버퍼에 대한 전압 데이터의 기록이 시작된다. 도 2를 참조하면, 제1 버퍼에 대한 전압 데이터의 기록이 완료되는 것에 응답하여 제2 버퍼에 대한 전압 데이터의 기록이 시작되는 것을 알 수 있다.
메인 루프 프로세스를 살펴보면, 적어도 두 개의 버퍼들 중 어느 하나에 대한 전압 데이터의 기록이 완료되는 것에 응답하여, 기록이 완료된 버퍼가 메모리부(바람직하게는 SD 카드)로 로깅되는 것이 시작된다. 이때, 전압 데이터가 메모리부로 로깅되는 것에 소요되는 시간은 한 버퍼에 대한 전압 데이터의 기록이 완료되는 것에 소요되는 시간보다 짧게 설정된다. 즉, 한 버퍼의 메모리부에 대한 로깅이 완료되기 이전에 상기 한 버퍼에 대한 새로운 전압 데이터의 기록이 시작되지 않기 때문에 전압 데이터가 전체 프로세스 중 누락되는 것이 방지될 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 ICP 타입 가속도 측정 모듈을 사용한 가속도 측정 방법의 순서도이다. 이 측정 방법에 관한 설명 중 도 1a 내지 도 2에서 설명한 내용은 상호혼용될 수 있으므로, 중복되는 설명은 생략한다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 가속도 측정 방법은 전원공급부를 통해 가속도계에 전원을 공급하는 단계(S10), 가속도계를 통해 검출된 전압 신호에서 전압 바이어스를 제거하고 레벨 시프터부를 갖는 회로부를 통해 전압 신호의 비율을 조정하는 단계(S20), 비율이 조정된 전압 신호를 ADC 부에 전달하여 전압 데이터를 얻는 단계(S30); 전압 데이터를 버퍼부에 저장하는 단계(S40); 버퍼부의 적어도 하나의 버퍼를 메모리부에 로깅하는 단계(S50)를 포함한다.
여기서, 각 단계들은 ICP 타입 가속도 측정 모듈에 전기적으로 연결된 제어부에 의해 지원되며, 제어부는 가속도 측정 모듈의 내부 및/또는 외부에 위치할 수 있다.
S10 에서, 전원은 가속도계 뿐만 아니라, 회로부의 각각의 소자들 중 적어도 일부에 대해서도 공급될 수 있다.
S20 에서, 레벨 시프터부에 의해 조절된 전압 신호는 크기와 범위가 ADC 부의 허용 가능한 전압의 크기와 범위 내로 설정된다. 보다 상세하게, 가속도계로부터 출력된 전압 신호는 캐패시터에 의해 DC 성분이 제거되고, 그 후 레벨 시프터부에 의해서 비율이 조정되고, 오프셋 전압원에 의하여 새로운 DC 성분이 추가되어, ADC 부로 전달된다.
S30 에서 전압 데이터는 ADC 부로 전달된 전압 신호에 상응하는 디지털 데이터로서 구현된다.
S40 에서, 버퍼부는 적어도 두 개의 버퍼로 구성될 수 있다. 예를 들어, 버퍼부는 제1, 제2 버퍼를 포함할 수 있다. 버퍼부에 속한 복수개의 버퍼들 중 어느 하나에 대한 전압 데이터의 기록이 완료되는 것에 응답하여 다른 버퍼에 대한 전압 데이터의 기록이 시작된다. 또한, 상기 어느 하나의 버퍼에 대한 전압 데이터의 기록이 완료되는 것에 응답하여 S40도 시작된다.
S 50 에서, 한 버퍼에 대한 전압 데이터의 기록이 완료되는 것에 응답하여, 상기 버퍼가 메모리부로 로깅되기 시작한다. 버퍼가 메모리부로 로깅되는 데 소요되는 시간은 버퍼에 대한 전압 데이터의 기록이 완료되는 것에 소요되는 시간보다 짧게 마련된다.
전술한 본 발명은, 프로그램이 기록된 매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 매체는, 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 매체의 예로는, HDD(Hard Disk Drive), SSD(Solid State Disk), SDD(Silicon Disk Drive), ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크, 광 데이터 저장 장치 등이 있으며, 또한 캐리어 웨이브(예를 들어, 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현되는 것도 포함한다. 따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.

Claims (16)

  1. ICP 타입 가속도 측정 모듈에 있어서,가속도 측정 모듈의 하나 이상의 부품에 대해 전압 또는 전류를 공급하는 전원공급부;외부 진동에 따라 전압 신호를 출력하는 가속도계, 캐패시터, 레벨 시프터, 및 오프셋 전압원을 포함하는 회로부; 가속도계로부터 회로부를 거쳐 전달된 전압 신호를 수신하여 디지털 신호로 변환하는 ADC 부; 및ADC 부로부터 얻어진 전압 데이터가 기록되는 메모리부;를 포함하고,
    회로부에 포함된 캐패시터는 직류 바이어스가 제거되도록 연결되고 캐패시터는 전압 레귤레이터가 포함된 루프 상에 마련되어 직류 바이어스를 제거하며, 레벨 시프터부에 포함된 적어도 하나의 저항의 값은 가속도 측정 모듈을 통해 측정하고자 하는 가속도의 크기를 고려하여 결정되는 ICP 타입 가속도 측정 모듈.
  2. 제1항에 있어서,
    가속도 측정 모듈의 하나 이상의 부품은 가속도계, 회로부, ADC부를 포함하는, ICP 타입 가속도 측정 모듈.
  3. 제1항에 있어서,
    가속도계에 제공되는 전압과 전류는 전압 레귤레이터를 통해 공급되는, ICP 타입 가속도 측정 모듈.
  4. 제3항에 있어서,
    전류의 크기는 전압 레귤레이터의 일 단에 연결된 저항의 크기에 기반하여 조절되는, ICP 타입 가속도 측정 모듈.
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서,
    레벨 시프터부는 직류 바이어스가 제거된 전압 신호의 비율이 ADC 에 적합해지도록 조정하는, ICP 타입 가속도 측정 모듈.
  7. 제1항에 있어서,
    레벨 시프터부를 거친 전압 신호는 ADC 의 전압 범위에 상응하는 전압 값을 갖게되는, ICP 타입 가속도 측정 모듈.
  8. 제1항에 있어서,
    레벨 시프터부는 적어도 하나의 저항과 OP Amp 를 포함하며, 전압 신호의 비율은 레벨 시프터부에 포함된 적어도 하나의 저항의 값을 변경함으로써 조절되는, ICP 타입 가속도 측정 모듈.
  9. 삭제
  10. 제1항에 있어서,
    전압 데이터는 메모리부에 저장되기 이전에 버퍼부에 저장되는, ICP 타입 가속도 측정 모듈.
  11. 제10항에 있어서,
    버퍼부는 적어도 두 개의 버퍼들을 포함하는, ICP 타입 가속도 측정 모듈.
  12. 제11항에 있어서,
    적어도 두 개의 버퍼가 이용되는 경우, 하나의 버퍼에 대한 전압 데이터의 기록이 완료되는 것에 응답하여 다른 버퍼에 대한 전압 데이터의 기록이 시작되는, ICP 타입 가속도 측정 모듈.
  13. 제12항에 있어서,
    전압 데이터의 기록이 완료된 버퍼는 메모리부, 또는 SD 카드에 저장되는, ICP 타입 가속도 측정 모듈.
  14. 제12항에 있어서,
    하나의 버퍼에 대한 전압 데이터의 기록이 완료되는 것에 응답하여 상기 하나의 버퍼가 메모리부로 로깅되는 것이 시작되는, ICP 타입 가속도 측정 모듈.
  15. 제14항에 있어서,
    하나의 버퍼에 대한 전압 데이터의 기록이 완료되는 것에 소요되는 시간 보다 전압 데이터의 기록이 완료된 버퍼를 메모리부에 기록하는 것에 소요되는 시간이 더 짧은, ICP 타입 가속도 측정 모듈.
  16. 제1항에 따른 가속도 측정 모듈을 사용하여 가속도를 측정하는 방법에 있어서, 가속도 측정 모듈의 하나 이상의 부품에 대해 전압 또는 전류를 공급하는 단계;가속도계로부터 회로부를 거쳐 전달된 전압 신호를 수신하여 디지털 신호로 변환하는 단계; 및ADC 부로부터 얻어진 전압 데이터를 메모리부에 기록하는 단계;를 포함하고,
    회로부에 포함된 캐패시터는 직류 바이어스가 제거되도록 연결되고 캐패시터는 전압 레귤레이터가 포함된 루프 상에 마련되어 직류 바이어스를 제거하며, 레벨 시프터부에 포함된 적어도 하나의 저항의 값은 가속도 측정 모듈을 통해 측정하고자 하는 가속도의 크기를 고려하여 결정되는 가속도를 측정하는 방법.
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014137272A (ja) * 2013-01-16 2014-07-28 Denso Corp 電圧監視装置
CN104316723A (zh) * 2014-10-21 2015-01-28 暨南大学 Iepe型加速度传感器的通用高精度信号调理装置

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100761374B1 (ko) * 2005-12-22 2007-09-27 엠텍비젼 주식회사 플래시 메모리 제어 방법 및 장치

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014137272A (ja) * 2013-01-16 2014-07-28 Denso Corp 電圧監視装置
CN104316723A (zh) * 2014-10-21 2015-01-28 暨南大学 Iepe型加速度传感器的通用高精度信号调理装置

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