Multi-scale wireless sensor node for health monitoring of civil infrastructure and mechanical systems

Taylor, Stuart G.; Farinholt, Kevin M.; Park, Gyuhae; Todd, Michael D.; Farrar, Charles R.

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자료유형: 학술저널

저자정보: Taylor, Stuart G. (The Engineering Institute, Los Alamos National Laboratory) Farinholt, Kevin M. (The Engineering Institute, Los Alamos National Laboratory) Park, Gyuhae (The Engineering Institute, Los Alamos National Laboratory) Todd, Michael D. (Department of Structural Engineering, University of California) Farrar, Charles R. (The Engineering Institute, Los Alamos National Laboratory)

저널정보: 테크노프레스 Smart structures and systems Smart structures and systems 제6권 제5호

발행연도: 2010.1

수록면: 661 - 673 (13page)

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This paper presents recent developments in an extremely compact, wireless impedance sensor node (the WID3, $\underline{W}$ireless $\underline{I}$mpedance $\underline{D}$evice) for use in high-frequency impedance-based structural health monitoring (SHM), sensor diagnostics and validation, and low-frequency (< ~1 kHz) vibration data acquisition. The WID3 is equipped with an impedance chip that can resolve measurements up to 100 kHz, a frequency range ideal for many SHM applications. An integrated set of multiplexers allows the end user to monitor seven piezoelectric sensors from a single sensor node. The WID3 combines on-board processing using a microcontroller, data storage using flash memory, wireless communications capabilities, and a series of internal and external triggering options into a single package to realize a truly comprehensive, self-contained wireless active-sensor node for SHM applications. Furthermore, we recently extended the capability of this device by implementing low-frequency analog-to-digital and digital-to-analog converters so that the same device can measure structural vibration data. The compact sensor node collects relatively low-frequency acceleration measurements to estimate natural frequencies and operational deflection shapes, as well as relatively high-frequency impedance measurements to detect structural damage. Experimental results with application to SHM, sensor diagnostics and low-frequency vibration data acquisition are presented.

#structural health monitoring #impedance method #piezoelectric active-sensors #sensor diagnostics #wireless hardware

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Taylor, Stuart G.

소속기관 The Engineering Institute, Los Alamos National Laboratory

주요연구분야 공학 > 건축공학 > 토목공학

논문수 1 이용수 3

Farinholt, Kevin M.

소속기관 The Engineering Institute, Los Alamos National Laboratory

주요연구분야 공학 > 건축공학 > 토목공학

논문수 1 이용수 3

Park, Gyuhae

소속기관 School of Mechanical Engineering, Chonnam National University

주요연구분야 공학 > 건축공학 > 토목공학

논문수 2 이용수 5

Todd, Michael D.

소속기관 Department of Structural Engineering, University of California

주요연구분야 공학 > 건축공학 > 토목공학

논문수 1 이용수 3

Farrar, Charles R.

소속기관 The Engineering Institute, Los Alamos National Laboratory

주요연구분야 공학 > 건축공학 > 토목공학

논문수 3 이용수 3

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