SAE J211 필터링 기반 HIC 계산 최적화 및 신호 처리 체계 구축

Instrumented Headform Signal Processing for HIC Calculation in Impact Testing

Robin | Mechanical Engineer2026년 6월 10일3분advanced

AI 요약

Context

충격 테스트 시 가속도 신호의 노이즈와 기계적 공진으로 인한 데이터 왜곡 발생. 단순 적분 방식의 HIC 계산은 고주파 노이즈에 취약하여 정확한 부상 지수 산출에 한계 존재.

Technical Solution

기계적 공진 방지를 위한 10kHz 이상의 Natural Frequency를 가진 Triaxial Accelerometer 채택
신호 왜곡 최소화를 위한 Charge Amplifier와 4th order Butterworth Anti-alias Filter 적용
SAE J211 Channel Class 1000 규격에 따른 1650Hz Cut-off Frequency 설정
위상 변이 제거를 위한 Zero-phase Forward-backward Filtering 기법 도입
16-bit ADC 및 10kHz 이상의 Sample Rate 확보를 통한 신호 정밀도 유지
시간 간격 0.036s 이내의 최대 HIC 값을 산출하는 이중 루프 적분 알고리즘 구현

실천 포인트

- 센서 장착 시 질량 어댑터를 최소화하여 무게 중심(CG) 변동 방지 - Aliasing 방지를 위해 Nyquist 주파수를 고려한 Anti-alias Filter 및 샘플링 레이트 설정 - 유도 수치 계산 전 Raw 데이터에 대해 규격화된 디지털 필터링 우선 적용 - 적분 구간의 최대 시간 제한(max_interval)을 설정하여 물리적 유효 범위 내 분석 수행

태그

#HIC Calculation #Data Acquisition #Signal Processing #SAE J211 #Butterworth Filter

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