잡음에 강하게 대응 진동주파수 범위 넓은 디지털 진도계
최대 1000배 고분해능
방재과학기술연구소의 木下繁夫 총괄주임연구원은 東京測振(東京都)와 공동으로, 잡음에 강하게 대응 진동주파수 범위가 넓은 디지털 진도계(가속도계)를 개발했다. 진동변위검출 후의 데이터 처리부에 보상용과 평활용 2종류의 아날로그 필터를 채용하는 등의 연구를 함으로써 지금까지의 아날로그식에 비해 최대 1000배의 고분해능을 얻을 수 있다. 지진계측 이외에 고감도 경사계에도 이용할 수 있어 화산의 분화예지연구에도 활용할 수 있다고 한다.
새 진도계는 부귀환형 디지털 가속도계의 일종. 진자의 흔들림에 따른 정전장의 변화를 검출, 그것을 지우는 작용을 할 전류를 흘려 넣음으로써 진자의 흔들림을 억제하는 것이 원리. 진동의 크기와 주기는 억제용 전류치에서 계측한다. 침식 지진계는 고감도이지만 흔들림이 크면 바늘이 눈금 밖으로 벗어나 버리는데, 이 방식에서는 그렇게 바늘이 눈금을 벗어나는 일이 없다는 것이 이점.
木下 연구원 등은 지금까지의 부귀환형 장치에서는 데이터를 아날로그 진동으로 취득해 왔던 것을 아날로그/디지털(A/D) 컴버터를 도입함으로써 디지털화했다. 이로써 지하 깊은 곳이나 화구 부근 등에 설치하는 일이 많기 때문에 장거리 전송 중에 들어오는 잡음도 제어할 수 있다.
단, 단순하게 A/D 컴버터를 채용하면 잡음이 발생하기 쉽다. 그러므로 디지털 오디오 기기 등에 채용되기 시작한 펄스 밀도변조(PMD) 신호방식을 채용한 디지털 시그마 방식인 1비트 A/D 컴버터를 이용. 또 변위 검출부기 뒤에 보상용 아날로그 필터를, 제어전류를 결정하는 회로에 평활화용 아날로그 필터를 도입함으로써 잡음을 억제했다. 이로써 분해능이 100~1000배로 향상되었다. 또 신호를 직접 디지털 신호로 입수할 수 있다. (편집부)
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