KR20110006472A - 디지털 카운터 방식을 이용한 진동현 센서의 주파수 측정 시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 구조물의 길이 변화를 측정하여서 구조물의 변화를 모니터링하기 위한 디지털 카운터 방식을 이용한 진동현 센서의 주파수 측정 시스템에 관한 것으로, 진동현 센서의 주파수 측정 시스템에 있어서, 진동현 센서용 여기 신호 인터페이스부로 출력하고, 외부로부터 입력되는 카운트 결과값을 소비된 시간과 비교하여서 공진 주파수를 계산하는 프로세서; 상기 프로세서에서 출력되는 여기신호를 입력받아, 여기를 발생시킬 수 있을 형태로 변환하여 출력하는 진동현 센서용 여기 신호 인터페이스부; 상기 여기신호에 응하여 고유 진동 신호를 출력하는 진동현 센서; 상기 진동현 센서로부터 출력되는 고유 진동 신호를 수신받아 상기 프로세서가 인식할 수 있는 신호로 변환하여 상기 프로세서로 출력하는 진동현 센서용 수신신호 인터페이스부; 증폭된 고유 진동 신호를 디지털 신호로 변환하는 신호 변환부; 및 상기 신호 변환부로부터 출력되는 디지털 고유 진동 신호를 카운트하고, 카운트 결과값을 상기 프로세서로 출력하는 카운터로 이루어진 것을 특징으로 한다.
진동현 센서, 공진 주파수, 프로세서, 인터럽트, 트랜지스터, OP앰프

Description

디지털 카운터 방식을 이용한 진동현 센서의 주파수 측정 시스템{System to measure a resonant frequency of a vibrating-wire sensor using a digital counter}
본 발명은 디지털 카운터 방식을 이용한 진동현 센서의 주파수 측정 시스템에 관한 것이다.
보다 상세하게는 구조물의 길이 변화를 측정하여서 구조물의 변화를 모니터링하기 위한 디지털 카운터 방식을 이용한 진동현 센서의 주파수 측정 시스템에 관한 것이다.
기술이 발전하면서 건축 및 토목 구조물이 복잡해 지고 규모가 커지고 있다. 그래서 이러한 구조물의 안전성을 모니터링 하는 것이 점점 중요해 지고 있다.
건축 및 토목 구조물의 안정성을 모니터링 하기 위하여 다양한 센서들이 사용되고 있다. 제안하는 방식에서 언급하는 진동현 센서도 그러한 것의 한 종류이다.
진동현 센서는 구조물의 길이 변화를 측정하는 센서로서 다양하게 응용되면서 사용되고 있다. 구조물의 길이 변화를 측정하는 장치로는 제안하는 진동현 센서 외에 광케이블을 사용하는 방법이 있다. 그러나 광 케이블 방식은 장치가 복잡하고, 설치가 어렵고, 고가의 장비를 사용하여야 하여서 범용적으로 사용하기는 어렵다.
이에 반해서 진동현 센서는 간단한 형태의 측정 장치와 연동시켜서 사용될 수 있다. 현재 많이 사용되는 진동현 센서 측정 장치는 아날로그-디지털 컨버터를 기반으로 하는 장치가 사용된다.
현을 가지는 진동현 센서를 여기 시키면 고유 진동수에 해당하는 신호가 출력되고, 출력되는 신호는 아날로그 값이므로 아날로그-디지털 컨버터를 이용하여서 디지털로 변경하여서 프로세서가 읽어가는 방식을 사용한다.
프로세서는 읽어 들인 고유 진동 출력을 시간과 결합 시켜서 진동현의 고유 주파수를 계산 한다.
구조물의 변화를 측정하는 진동현 센서를 사용하기 위해서 보통 아날로그-디지털 변환기를 사용한다. 이러한 방식은 진동현에서 나오는 고유 진동 신호에 해당하는 아날로그 출력을 지속적으로 샘플링하고 있어야 하므로 프로세서 입장에서는 많은 처리가 필요하다.
도 1은 일반적인 진동현 센서(12)와 측정 장치(11)로 이루어진 진동현 센서 측정 장치의 일 예를 도시한 도면으로서, 도 1의 진동현 센서 측정 장치는 측정장 치(11)와, 진동현 센서(12)로 이루어지며, 상기 측정장치(11)는 진동현 센서(11)로 여기 신호를 출력하고, 상기 진동현 센서(12)는 상기 여기신호에 응하여 고유 진동 신호를 출력하고, 상기 측정장치(11)는 상기 진동현 센서(12)로부터 입력되는 고유 진동 신호를 계산하여 구조물의 변화를 인식한다.
도 2는 종래기술에 따른 진동현 센서 측정 장치의 다른 예를 도시한 도면으로서, 도 2에 도시된 바와 같이 여기신호를 후술하는 진동현 센서용 여기 신호 인터페이스부(23)로 출력하고, 상기 여기 신호에 응하여 상기 진동현 센서용 여기 신호 인터페이스부(23)로부터 수신된 고유 진동 신호를 소비된 시간과 비교하여서 고유 진동 주파수를 계산하는 프로세서(21)와, 상기 프로세서(21)에서 출력되는 여기신호를 입력받아, 여기를 발생시킬 수 있을 형태로 변환하여 출력하는 진동현 센서용 여기 신호 인터페이스부(23)와, 상기 여기신호에 응하여 고유 진동 신호를 출력하는 진동현 센서(22)와, 상기 진동현 센서(22)로부터 출력되는 고유 진동 신호를 수신받아 상기 프로세서(21)가 인식할 수 있는 신호로 변환하여 상기 프로세서(21)로 출력하는 진동현 센서용 수신신호 인터페이스부(24)로 구성된다.
상기와 같이 구성된 진동 주파수 측정장치는, 도 1의 일예와는 달리 프로세서(21)와, 진동현 센서(22) 사이에 인터페이스부(23)(24)가 구비되어 있는 것으로서, 진동현 센서용 여기 신호 인터페이스부(23)에서는 프로세서(21)에서 생성한 여기 신호를 받아서 진동현 센서(22)를 여기 시킬 수 있는 형태로 출력을 만들어서 진동현 센서(22)에 신호를 가한다. 그러면 진동현 센서(22)는 여기 되어서 고유 진동 신호를 출력하게 된다. 고유 진동 신호는 진동현 센서용 수신 신호 인터페이스부(24)를 거쳐서 프로세서(21)가 인식 할 수 있는 신호로 변경되어서 프로세서(21)로 입력된다. 그러면 프로세서(21)는 소비된 시간과 비교하여서 고유 진동 신호를 공진 주파수로 변환시켜서 구조물의 변화를 인식하게 된다.
도 3은 종래에 따른 진동현 센서 측정 장치의 또다른 실시예를 도시한 도면으로서, 여기 시키는 과정은 도 2의 방식과 유사하다.
도 3에 도시된 바와 같이 진동현 센서 측정 장치는 여기신호를 후술하는 진동현 센서용 여기 신호 인터페이스부(33)로 출력하고, 상기 여기 신호에 응하여 상기 진동현 센서용 여기 신호 인터페이스부(33)로부터 수신된 고유 진동 신호를 소비된 시간과 비교하여서 고유 진동 주파수를 계산하는 프로세서(31)와, 상기 프로세서(31)에서 출력되는 여기신호를 입력받아, 여기를 발생시킬 수 있을 형태로 변환하여 출력하는 진동현 센서용 여기 신호 인터페이스부(33)와, 상기 여기신호에 응하여 고유 진동 신호를 출력하는 진동현 센서(32)와, 상기 진동현 센서(32)로부터 출력되는 고유 진동 신호를 증폭하여 출력하는 진동현 센서용 수신신호 인터페이스부(34)와 상기 진동현 센서용 수신신호 인터페이스부(34)의 출력신호를 디지털 신호로 변환하여 상기 프로세서(31)로 출력하는 아날로그-디지털 신호 변환부(35)로 구성된다.
도 3에 도시된 진동현 측정장치의 작용에 대해 설명하면, 먼저 여기 신호는 프로세서(31)의 제어를 받으면서 진동현 센서용 여기 신호 인터페이스부(32)를 거쳐서 생성된다. 상기 진동현 센서(32)에서는 상기 여기 신호에 응하여 고유 진동 신호를 출력하고, 상기 고유 진동 신호는 진동현 센서용 수신 신호 인터페이스부(34)로 입력된다.
상기 진동현 센서용 수신 신호 인터페이스부(34)는 상기 진동현 센서(32)로부터 입력되는 고유 진동 신호를 증폭시켜 아날로그-디지털 변환부(35)로 출력하고, 아날로그-디지털 변환부(35)는 아날로그 고유 진동 신호를 디지털 고유 진동 신호로 변환시켜 상기 프로세서(31)로 출력한다.
그러면 프로세서(31)는 디지털 신호로 변환된 고유 진동 신호를 입력받아 진동현 센서(32)의 고유 진동 주파수로 계산하여, 구조물의 변화를 인식하게 된다.게 된다.
상기와 같이 구조물의 변화를 측정하는 진동현 센서를 사용하기 위해서 보통 아날로그-디지털 변환기를 사용하는데, 이러한 방식은 진동현에서 나오는 고유 진동 신호에 해당하는 아날로그 출력을 지속적으로 샘플링하고 있어야 하므로 프로세서 입장에서는 많은 처리가 필요하며, 이는 프로세서에 부담을 주게되는 한편, 무선 시스템을 구현할 경우 구동전원이 많이 소모되기 때문에, 일반적인 배터리를 이용하여 구동전원을 공급하는 경우 배터리 교체 기간이 자주 도래하기 때문에 관리하는 측면에서 볼 때 많이 번거롭다는 문제점이 발생한다.
본 발명은 상기와 같은 개발 요구에 부응하기 위해 안출된 것으로, 본 발명은 구조물의 길이 변화를 측정하여서 구조물의 변화를 모니터링하기 위한 디지털 카운터 방식을 이용한 진동현 센서의 주파수 측정 시스템을 제공하는데, 그 목적이 있다.
즉, 아날로그 출력을 디지털화 한 후에, 디지털 출력 파형의 개수를 카운터로 계산하여서 고유 진동수를 측정하므로 프로세서에 부담을 주지 않는다. 그래서 프로세서의 업무가 줄어 들고 이에 따라서 전원 소비를 줄일 수 있도록 한다.
또한, 본 발명은 아날로그 출력을 디지털화 하여서 사용하므로 아날로그-디지털 컨버터를 사용하지 않아서 프로세서 업무량을 줄일 수 있을 뿐 아니라 구성하는 회로의 복잡성도 줄일 수 있도록 하여, 현장에 설치하는 진동현 센서 측정 장치에서 사용하는 전원 소비를 줄일 수 있기 때문에 무선으로 원격 모니터링을 할 수 있는 시스템을 구축하는데 유리하도록 하는 디지털 카운터 방식을 이용한 진동현 센서의 주파수 측정 시스템을 제공하는데, 그 목적이 있다.
즉, 본 발명을 적용하면 현재 나와 있는 배터리를 사용하여서도 진동현 센서 측정 장치를 1년 이상 사용할 수 있는 시간을 확보 할 수 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예는, 진동현 센서의 주파수 측정 시스템에 있어서, 진동현 센서용 여기 신호 인터페이스부로 출력하고, 외부로부터 입력되는 카운트 결과값을 소비된 시간과 비교하여서 공진 주파수를 계산하는 프로세서; 상기 프로세서에서 출력되는 여기신호를 입력받아, 여기를 발생시킬 수 있을 형태로 변환하여 출력하는 진동현 센서용 여기 신호 인터페이스부; 상기 여기신호에 응하여 고유 진동 신호를 출력하는 진동현 센서; 상기 진동현 센서로부터 출력되는 고유 진동 신호를 수신받아 상기 프로세서가 인식할 수 있는 신호로 변환하여 상기 프로세서로 출력하는 진동현 센서용 수신신호 인터페이스부; 증폭된 고유 진동 신호를 디지털 신호로 변환하는 신호 변환부; 및 상기 신호 변환부로부터 출력되는 디지털 고유 진동 신호를 카운트하고, 카운트 결과값을 상기 프로세서로 출력하는 카운터로 이루어진 것을 특징으로 한다.
상기 신호 변환부는, 트랜지스터 또는 OP 앰프로 구성되는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명의 다른 실시예는 진동현 센서의 주파수 측정 시스템에 있어서, 진동현 센서용 여기 신호 인터페이스부로 출력하고, 외부로부터 입력되는 디지털 고유 진동 신호를 인터럽트 방식으로 계수하고, 계수 결과값과 소비된 시간을 비교하여서 공진 주파수를 계산하는 프로세서; 상기 프로세서에서 출력되는 여기신호를 입력받아, 여기를 발생시킬 수 있을 형태로 변환하여 출력하는 진동현 센서용 여기 신호 인터페이스부; 상기 여기신호에 응하여 고유 진동 신호를 출력하는 진동현 센서; 상기 진동현 센서로부터 출력되는 고유 진동 신호를 수신받아 상기 프로세서가 인식할 수 있는 신호로 변환하여 상기 프로세서로 출력하는 진동현 센서용 수신신호 인터페이스부; 및 증폭된 고유 진동 신호를 디지털 신호로 변환하여, 상기 프로세서로 출력하는 신호 변환부로 이루어진 것을 특징으로 한다.
상기 신호 변환부는, 트랜지스터 또는 OP 앰프로 구성되는 것이 바람직하다.
상기 프로세서는, 상기 신호변환부로부터 입력되는 디지털 고유 진동 신호를 인터럽트 계수방식으로 계수한 후 계수 결과값을 출력하는 인터럽트 회로부를 내부에 별도로 구비하고 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 기존에 사용하는 아날로그-디지털 컨버터를 이용하는 것에 비교하여서 프로세서의 연산량을 많이 줄일 수 있도록 하는 효과가 있다.
또한 본 발명은 프로세서에서의 전원 소비를 줄일 수 있게 되며, 아날로그-디지털 컨버터 회로가 제거 되어서 회로가 간단할 뿐 아니라 전원 소비를 줄일 수 있도록 하는 효과가 있다.
또한, 원격 모니터링을 하기 위해서 최근에 많이 사용하는 무선 시스템을 구성하는 경우에는 현장에 설치되는 측정 장치의 전원 소비를 최대한 줄이는 것이 중요하며, 측정 장치의 전원을 줄이지 않으면 외부에서 전원을 공급하여야 하므로 완전한 무선을 이룰 수 없기 때문에, 본 발명은 전원 소비를 최대한 줄일 수 있어서 무선 시스템을 만드는데 유리하고 회로를 간단히 구현할 수 있어서 측정 장치를 작게 만들 수 있도록 하는 효과가 있다.
이하, 본 발명의 구성을 첨부한 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
(실시예 1)
도 4는 본 발명에 따른 진동현 센서의 주파수 측정 시스템의 일 실시예이다.
도 4에 도시된 바와 같이 진동현 센서의 주파수 측정 시스템은, 진동현 센서용 여기 신호 인터페이스부(43)로 출력하고, 카운트 결과값을 소비된 시간과 비교하여서 공진 주파수를 계산하는 프로세서(41)와, 상기 프로세서(41)에서 출력되는 여기신호를 입력받아, 여기를 발생시킬 수 있을 형태로 변환하여 출력하는 진동현 센서용 여기 신호 인터페이스부(43)와, 상기 여기신호에 응하여 고유 진동 신호를 출력하는 진동현 센서(42)와, 상기 진동현 센서(42)로부터 출력되는 고유 진동 신호를 수신받아 상기 프로세서(41)가 인식할 수 있는 신호로 변환하여 상기 프로세서(41)로 출력하는 진동현 센서용 수신신호 인터페이스부(44)와, 증폭된 고유 진동 신호를 디지털 신호로 변환하는 신호 변환부(45)와, 상기 신호 변환부(45)로부터 출력되는 디지털 고유 진동 신호를 카운트하고, 카운트 결과값을 상기 프로세서(41)로 출력하는 카운터(46)로 구성된다.
상기 신호 변환부(45)는 트랜지스터 또는 OP 앰프로 구성되는 것이 바람직하다.
상기와 같이 구성된 진동현 센서의 주파수 측정 시스템의 작용에 대해 설명하면 다음과 같다.
도 6에 도시된 바와 같이 진동현 센서의 주파수 측정 시스템은 프로세서(41)는 여기 신호 생성용 제어신호를 진동현 센서용 여기 신호 인터페이스부(43)로 출력하고(S100), 상기 진동현 센서 여기 신호 인터페이스부(43)는 상기 프로세서(41)의 여기 신호 생성용 제어신호에 응하여 여기 신호를 발생시켜 진동현 센서(42)로 출력한다(S110).
그러면 진동현 센서(42)는 여기 신호에 의해 여기되고, 낮은 출력 레벨의 고유 진동 신호를 출력하고(S120), 진동현 센서용 수신 신호 인터페이스부(44)는 낮은 출력 레벨의 고유 진동 신호를 입력받아 증폭시킨 후 신호 변환부(45)로 출력한다(S130).
이때 신호 변환부(45)는 트랜지스터로 구성되고, 상기 증폭된 고유 진동 신호는 일정 이상이면 포화되는 트랜지스터(45)를 통해 디지털 고유 진동 신호로 변환된다.
상기 디지털 고유 진동 신호는 카운터(46)로 입력되고, 카운터(460는 입력되 는 디지털 고유 진동 신호의 개수를 카운트하고, 일정 횟수의 신호 출력을 계수하여서 그 카운트 결과값을 프로세서(41)로 출력한다(S140).
그러면 프로세서(41)는 카운트 결과값을 이용하여서 고유 진동 주파수를 계산하게 되어, 구조물의 변화를 인식하게 된다(S150).
도 4를 통해 설명하고 있는 본 발명인 진동현 센서의 주파수 측정 시스템은 아날로그-디지털 변환회로 없이 구현된 상태로서, 여기 된 진동현 센서(42)의 출력 신호를 계수하기 위하여 트랜지스터(45)를 이용한 실시예로, 설명한 바와 같이 하나의 트랜지스터로 구현할 수도 있고, 또는 OP 앰프회로를 이용하여서 구현할 수도 있다. 즉, 사용하는 OP 앰프의 기능도 일정 신호 이상이면 프로세서(41)가 인지 할 수 있는 신호 크기로 증폭시킬 수 있는 회로이다.
(실시예 2)
도 5는 본 발명에 따른 진동현 센서의 주파수 측정 시스템의 다른 실시예이다.
도 5에 도시된 바와 같이 진동현 센서의 주파수 측정 시스템은, 진동현 센서용 여기 신호 인터페이스부(53)로 출력하고, 후술하는 신호 변환부(55)에서 출력되는 디지털 고유 진동 신호를 인터럽트 방식으로 계수하고, 계수 결과값과 소비된 시간을 비교하여서 공진 주파수를 계산하는 프로세서(51)와, 상기 프로세서(51)에서 출력되는 여기신호를 입력받아, 여기를 발생시킬 수 있을 형태로 변환하여 출력 하는 진동현 센서용 여기 신호 인터페이스부(53)와, 상기 여기신호에 응하여 고유 진동 신호를 출력하는 진동현 센서(52)와, 상기 진동현 센서(52)로부터 출력되는 고유 진동 신호를 수신받아 상기 프로세서(51)가 인식할 수 있는 신호로 변환하여 상기 프로세서(51)로 출력하는 진동현 센서용 수신신호 인터페이스부(54)와, 증폭된 고유 진동 신호를 디지털 신호로 변환하여, 상기 프로세서(51)로 출력하는 신호 변환부(55)로 구성된다.
상기와 같이 구성된 진동현 센서의 주파수 측정 시스템의 작용에 대해 설명하면 다음과 같다.
먼저 프로세서(51)는 여기 신호 생성용 제어신호를 진동현 센서용 여기 신호 인터페이스부(53)로 출력하고, 상기 진동현 센서 여기 신호 인터페이스부(53)는 상기 프로세서(51)의 여기 신호 생성용 제어신호에 응하여 여기 신호를 발생시켜 진동현 센서(52)로 출력한다.
그러면 진동현 센서(52)는 여기 신호에 의해 여기되고, 낮은 출력 레벨의 고유 진동 신호를 출력하고, 진동현 센서용 수신 신호 인터페이스부(54)는 낮은 출력 레벨의 고유 진동 신호를 입력받아 증폭시킨 후 신호 변환부(55)로 출력한다.
이때 신호 변환부(55)는 트랜지스터로 구성되고, 상기 증폭된 고유 진동 신호는 일정 이상이면 포화되는 트랜지스터(55)를 통해 디지털 고유 진동 신호로 변환된다.
상기 디지털 고유 진동 신호는 프로세서(51)로 입력되고, 상기 프로세서(51) 내부에 구비된 인터럽트 처리부(56)로 입력되고, 상기 인터럽트 처리부(56)는 고유 진동 출력의 숫자를 인터럽트 방식으로 계수하고, 프로세서(51)는 인터럽트 처리부(56)의 계수 출력을 이용하여 진동현 센서의 공진 주파수를 계산하게 된다.
실시예 2를 통해 설명한 바와 같이 도 5를 통해 설명하고 있는 본 발명인 진동현 센서의 주파수 측정 시스템은 아날로그-디지털 변환회로 없이 구현된 상태로서, 여기 된 진동현 센서(52)의 출력 신호를 계수하기 위하여 트랜지스터(55)를 이용한 실시예로, 설명한 바와 같이 하나의 트랜지스터로 구현할 수도 있고, 또는 OP 앰프회로를 이용하여서 구현할 수도 있다. 즉, 사용하는 OP 앰프의 기능도 일정 신호 이상이면 프로세서(51)가 인지 할 수 있는 신호 크기로 증폭시킬 수 있는 회로이다.
상술한 바와 같이 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 설명하였지만, 본 발명은 상기한 실시 예에 한정되지 않고, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든 다양한 변경 실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 정신이 있다고 할 것이다.
도 1은 일반적인 진동현 센서와 측정 장치의 사용 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 일반적인 진동현 센서 측정 장치의 구성을 설명하기 위한 도면이다.
도 3는 종래 기술에 따른 진동현 센서 측정 장치의 구성을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명에 따른 진동현 센서의 주파수 측정시스템의 구성을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 도 4의 다른 실시예로서, 프로세서의 인터럽트를 이용한 진동현 센서 측정 방식을 적용한 주파수 측정시스템의 구성을 설명하기 위한 도면이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
11. 진동현 센서 측정 장치
12. 진동현 센서
21. 프로세서
22. 진동현 센서
23. 진동현 센서용 여기 신호 인터페이스
24. 진동현 센서용 수신 신호 인터페이스
31. 프로세서
32. 진동현 센서
33. 진동현 센서용 여기 신호 인터페이스
34. 진동현 센서용 수신 신호 인터페이스
35. 아날로그 디지털 컨버터
41. 프로세서
42. 진동현 센서
43. 진동현 센서용 여기 신호 인터페이스
44. 진동현 센서용 수신 신호 인터페이스
45. 트랜지스터
46. 전용 카운터
51. 프로세서
52. 진동현 센서
53. 진동현 센서용 여기 신호 인터페이스
54. 진동현 센서용 수신 신호 인터페이스
55. 트랜지스터

Claims (5)

  1. 디지털 카운터 방식을 이용한 진동현 센서의 주파수 측정 시스템에 있어서,
    진동현 센서용 여기 신호 인터페이스부로 출력하고, 외부로부터 입력되는 카운트 결과값을 소비된 시간과 비교하여서 공진 주파수를 계산하는 프로세서;
    상기 프로세서에서 출력되는 여기신호를 입력받아, 여기를 발생시킬 수 있을 형태로 변환하여 출력하는 진동현 센서용 여기 신호 인터페이스부;
    상기 여기신호에 응하여 고유 진동 신호를 출력하는 진동현 센서;
    상기 진동현 센서로부터 출력되는 고유 진동 신호를 수신받아 상기 프로세서가 인식할 수 있는 신호로 변환하여 상기 프로세서로 출력하는 진동현 센서용 수신신호 인터페이스부;
    증폭된 고유 진동 신호를 디지털 신호로 변환하는 신호 변환부; 및
    상기 신호 변환부로부터 출력되는 디지털 고유 진동 신호를 카운트하고, 카운트 결과값을 상기 프로세서로 출력하는 카운터;
    로 이루어진 것을 특징으로 하는 디지털 카운터 방식을 이용한 진동현 센서의 주파수 측정 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 신호 변환부는, 트랜지스터 또는 OP 앰프로 구성되는 것을 특징으로 하는 디지털 카운터 방식을 이용한 진동현 센서의 주파수 측정 시스템.
  3. 진동현 센서의 주파수 측정 시스템에 있어서,
    진동현 센서용 여기 신호 인터페이스부로 출력하고, 외부로부터 입력되는 디지털 고유 진동 신호를 인터럽트 방식으로 계수하고, 계수 결과값과 소비된 시간을 비교하여서 공진 주파수를 계산하는 프로세서;
    상기 프로세서에서 출력되는 여기신호를 입력받아, 여기를 발생시킬 수 있을 형태로 변환하여 출력하는 진동현 센서용 여기 신호 인터페이스부;
    상기 여기신호에 응하여 고유 진동 신호를 출력하는 진동현 센서;
    상기 진동현 센서로부터 출력되는 고유 진동 신호를 수신받아 상기 프로세서가 인식할 수 있는 신호로 변환하여 상기 프로세서로 출력하는 진동현 센서용 수신신호 인터페이스부; 및
    증폭된 고유 진동 신호를 디지털 신호로 변환하여, 상기 프로세서로 출력하는 신호 변환부;
    로 이루어진 것을 특징으로 하는 디지털 카운터 방식을 이용한 진동현 센서의 주파수 측정 시스템.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 신호 변환부는, 트랜지스터 또는 OP 앰프로 구성되는 것을 특징으로 하는 디지털 카운터 방식을 이용한 진동현 센서의 주파수 측정 시스템.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 프로세서는, 상기 신호변환부로부터 입력되는 디지털 고유 진동 신호를 인터럽트 계수방식으로 계수한 후 계수 결과값을 출력하는 인터럽트 회로부를 내부에 별도로 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 디지털 카운터 방식을 이용한 진동현 센서의 주파수 측정 시스템.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105986806A (zh) * 2015-02-11 2016-10-05 中国石油化工股份有限公司 抽油机专用振弦式载荷传感器
CN106706171A (zh) * 2017-01-16 2017-05-24 江西飞尚科技有限公司 基于频谱计算的多弦振弦式传感器的测量装置及测量方法

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102426052B (zh) * 2011-09-16 2013-01-30 重庆恩菲斯软件有限公司 振弦式数据采集系统及方法
US8671758B2 (en) 2011-11-17 2014-03-18 Campbell Scientific, Inc. System and method for measuring the frequency of a vibrating object
CN104603369B (zh) 2012-07-17 2016-12-14 Ihc荷兰Ie有限公司 用于确定装载空间中的混合物中的沉淀床的高度的方法和装置
CN105509776B (zh) * 2015-11-26 2018-04-13 无锡源清慧虹信息科技有限公司 使用振弦式传感器进行动态测量的方法和装置
CN106767746A (zh) * 2017-01-05 2017-05-31 陈志龙 振弦式陀螺
CN108346275A (zh) * 2018-05-11 2018-07-31 东华理工大学 一种基于4g网络的振弦式传感器综合读测装置
CN109506716B (zh) * 2018-12-25 2021-03-19 岩联(武汉)科技有限公司 一种振弦式采集终端及其激发频段采集方法
CA3156751A1 (en) * 2019-11-21 2021-05-27 Halliburton Energy Services, Inc. Reduce measurement jitter in resonating sensors
CN110940447A (zh) * 2019-12-10 2020-03-31 上海宏信设备工程有限公司 一种无线基坑支护受力的监测系统
CN111207876B (zh) * 2020-01-13 2021-07-02 江苏南水科技有限公司 一种埋入振弦式渗压计智能激励与拾振方法
CN113468085B (zh) * 2021-05-20 2022-08-19 武汉华和物联技术有限公司 多功能智能采集仪及其采集方法

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100264013B1 (ko) * 1998-05-25 2000-08-16 노세룡 시리얼 통신을 이용한 진동현센서 변위량 자동 측정장치 및 그방법
JP2006029874A (ja) 2004-07-13 2006-02-02 Nippon Dempa Kogyo Co Ltd 感知装置
KR100784985B1 (ko) 2006-06-15 2007-12-11 주식회사 브이테크 구조물 경사측정용 센서결합체 및 이를 이용한 구조물 거동모니터링 시스템
US7779690B2 (en) 2007-02-06 2010-08-24 Campbell Scientific, Inc. Vibrating wire sensor using spectral analysis

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105986806A (zh) * 2015-02-11 2016-10-05 中国石油化工股份有限公司 抽油机专用振弦式载荷传感器
CN106706171A (zh) * 2017-01-16 2017-05-24 江西飞尚科技有限公司 基于频谱计算的多弦振弦式传感器的测量装置及测量方法

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