台灣橋梁眾多，為維護用路人安全，橋梁的檢測是必須的，目前台灣橋梁檢測方式採用構件劣化評估方法(?.?.?.&?.)目視檢測法，因使用人工檢測，會因為檢測人員不同，誤差甚大，也無法評估橋梁對外力衝擊橋梁的影響，因此國內在重要橋梁會安裝速度計，對橋梁作振動量測，其結果準確，可用在判斷橋梁安全之依據，量測橋梁自然頻率來檢測橋梁安全性之方法，也普遍用在許多國家。
本研究開發一套可量測橋梁頻率之監測儀器，儀器主要採用高解析度數位型三軸加速規為頻率量測儀器之核心，利用嵌入式控制器擷取其數位訊號並轉換成頻率。在儀器開發方面，使用基本的電路設計概念，從儀器內部的三軸加速規、嵌入式晶片、記憶卡儲存裝置、無線技術、電源管理模組的選取、測試、電路配置與低功耗設計。為了降低功耗，我們在待機模式下電流消耗2 uA，運行模式下電流消耗40 mA的STM32F103C8T6系統單晶片。對於數據採集，我們使用SD卡記錄原始數據和計算結果。滿足未來物聯網的需求，我們使用LoRa無線技術，達到無線且遠距離、低功耗的傳輸能力，在儀器的硬體成本方面，約NT2000左右，能有效降低監測成本。
本研究參考現行已經施作在橋梁監測之方法做為儀器的設計改良之模型，針對需求評估、感測器的選用、系統設計、系統實作進行研究，並完成開發儀器，在驗證部分，針對儀器內部運算頻率解析度、儀器雜訊對量測的影響，進行評估，並提出如何根據需求，選擇適用的三軸加速規之方法。希望透過簡單且便宜的設計，大量運用在橋梁監測上，讓用路人有更安全的用橋品質。

In this thesis, we aim to focus on the latest technologies and developments in the field of Structural health monitoring (SHM). This study explores the accelerometers for measuring structural vibration, from which structural health and post-event damage can be diagnosed. The concentration for low cost sensing, power saving (only use AAA battery), easy installation, local saving data, calculation (FFT) on chip are focused in this study. The constructed device comprises a System on Chip (SoC) platform, accelerometers, power converter, and SD card, LoRa module, etc. To reduce the power consumption, we used a STM32F103C8T6 SoC, in the Standby mode that only consumes 2 uA, and 40 mA in running mode. For data collection, we used SD card to record the raw data and the calculated results. Besides, we expand the usage by providing wireless transmission using LoRa module. The entire cost of the device is around NT2000.
The accuracy of the proposed device has been verified with a commercial electrodynamic vibration generator. Also, we simulated multiple signals to evaluate the sensitivity of the device. However, the results remain the limitation of deployment in all kinds of bridge monitoring. The ongoing SHM applications for bridge monitoring are still needed the sensor technology improvement to finally achieve the desired objective.

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