VISOPE-진동소음변위-진단모니터링-한국CBM: 센서감도

2025년 3월 9일 일요일

진동소음공진 하이라이트 407-visope (능동소음, 충격진동,자유도,가속도센서)

Active vibration & noise control(능동진동 및 능동소음제어)

파동은 에너지를 가지고 있다. 능동제어의 알고리즘은 이렇다. 진폭으로 표기되는 에너지는 +와 –로 크기가 표시되면서 시간에 따라 흐른다. +는 –와 같은 크기, 같은 시간에 따라 서로 만나면 파동이므로 ‘0’이 된다. 또한 소음과 진동은 파동(wave)이다.https://contents.premium.naver.com/bisope/visope/contents/250219074909877vg

충격과 진동

이러한 충격진동감쇠 메커니즘의 각 요소의 역할에 대해 설명하고 관련 상식과 지식을 다시 정리하면 다음과 같다.1. 새시스프링은 차체와 차륜 사이에 설치되어 노면과 차륜으로 부터 발생하는 충격을 진동으로 변환한다..2. 새시의 스프링중에서 코일스프링은 상하, Torsion bar는 좌우 비틀림 진동을 맡는다.https://contents.premium.naver.com/bisope/visope/contents/250226080220187du

목을 자유로 움직여 보라!

물체의 움직임을 설계, 계산하고 안전을 예측하기 위해서 공학이 있음은 틀린 말일 수는 없습니다. 우선 물체의 움직임을 좌표로 표현한 정의가 ‘자유도(Degree of free)’라고 합니다. 이 움직임은 좌표에 따라 움직일 가능성은 아주 높지는 않지만 적어도 이 좌표로 표현할 수는 있어요. 그러면 이제 공학도의 생각으로 마음대로 목을 움직여 보도록 하겠습니다. https://contents.premium.naver.com/bisope/visope/contents/250228081352553mz

가속도센서는 진동측정으로 가장 많이 사용

진동을 측정하려면 무조건 가속도센서를 사용해야 하는 것은 아니다. 이에 상응하는 변위센서나 속도센서도 있다. 이러한 센서는 출력하는 진폭의 단위(변위-속도-가속도)때문에 그렇게 호명하는데 여기서 출력되는 진폭은 힘, 에너지, 응력으로 대신 표현할 수 있어야 한다.https://contents.premium.naver.com/bisope/visope/contents/250227073528116aq

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2015년 11월 16일 월요일

가속도센서5 (센서의 Frequency range, 주파수응답 정확성 구역)

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센서를 선택함에 있어 중요한 순위를 따진다면 단연 감도(Sensitivity)와 Frequency range일 것이다. 하나의 센서가 모든 진폭을 측정할 수 있다면 좋겠지만 감도에 따라 다르기 때문에 절대로 그렇게 할 수 가 없다. 또한 모든 센서가 모든 주파수를 측정한다면 센서를 선택해야 할 이유도 없다. 여기에는 진동센서 종류별, 더 세분화해서 각 진동 가속도센서 종류별로 고유하게 측정이 정확한 구역의 주파수 구간이 있기 때문이다. 이 것이 Frequency range이다.

Frequency range (주파수 감도 편차, 주파수응답 정확성 구역)

가속도센서는 측정 가능한 주파수의 범위(예: 0.5 ~ 10kHz)를 표기하는데 이 범위의 정의는 사용자에 따라 약간씩 달라서 측정이 정확한 구역의 최고, 최소 주파수 범위를 선택할 수 있다.

Frequency range는 센서가 제대로 맞는 신호를 출력해 줄 수 있는 신뢰가 있는 구역을 의미하며 센서의 비선형성(Non-linearity)과는 의미가 약간 다르다. 그러나 이 신뢰있는 구역을 선형구간이라고 표현할 수는 있겠다.

주파수 구역과 오류진폭의 기준을 살펴보면 오류로 판단할 수 있는 진폭의 변화율을 예) ±3dB, ±5%, ±10% 등으로 선택하고 이때 해당되는 주파수를 선형구역으로 판단하는 것이다. 다시 말하면 전체 값들 중에 ±5%, ±10%이상의 오류값을 나타내는 구역을 설명하거나, ±3dB 로 표현하는 기준값대비 √2배 변화값이 되는 구역(±3dB=20log√2, -29%, + 41%)은 선형구간이 아닌 즉, 결과가 저주파와 고주파에서 그만큼 부정확한, 이 구역의 한계에 해당하는 주파수 구역인 예)2Hz~20,000Hz이외에는 사용하지 말라는 의미이다. 이 것은 센서의 감도가 흔들리는 양(%)을 의미하기도 하는데 한 예로 100mV/g 의 감도인 센서가 ±5%의 tolerance를 갖고 있다면 이 센서의 실제 감도는 95mV/g에서 105mV/g 사이의 감도를 갖는다.

선택의 문제로서 ±3dB보다는 ±10%가 더 정확한 선형구간이며 ±5%는 더 엄격한 결과를 정의한다고 할 수 있다. 보통 ±3dB의 센서 주파수 진폭응답 선형성을 선택한다. 그리고 센서별 주파수 반응 그래프를 잘 살펴보면 고주파의 한계를 결정하는 것은 ‘Resonant(공진)’으로서 사용한계가 센서 자체의 고유주파수구역의 근접여부에 달려있음을 알 수 있다. 반면에 저주파의 한계는 센서 소자의 반응능력과 관련되어 있는 것과 마찬가지로 고유한 값에 기인한다.

진동센서의 Frequency range에 관한 사용 예를 정리하면 다음과 같다.

Vibration Transducer	변위(Displacement)	속도(Velocity)	가속도(Acceleration)
Frequency range(선형구간)	DC~AC(0~1000Hz)	AC(10~1000Hz)	AC(0.1~100,000Hz까지 다양함)
비고	Proximity probe sensor manual에는 0Hz~10kHz(-3dB)로 표기.	센서의 크기가 크고 전원이 필요가 없으나 고유주파수가 10Hz이하로 사용하기 곤란	대부분 ICP타입을 사용하며 내충격이 좋은 편이고 다양한 크기, 형태로 사용가능. DC측정가능(MEMS)

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