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Pseudo velocity 란? Pseudo velocity = relative displacement(상대변위) x 공진주파수(2 x pi x natural frequency) 그림1은 50g 10ms 충격 시험 결과 30Hz, 85Hz, 250Hz의 시스템 응답의 상대적 변위 (입력 펄스 대비) 값을 측정한 것이다. 30Hz 저주파에서 상대적 변위가 더 큼을 확인할 수 있다. 위 그림1을 주파수 영역에서 확인한 값이다. 저주파에서 높은 변위를 가진다. 앞서 pseudo 속도는 변위에 비례함을 보았다. 그림3은 오토방이 충돌 결과를 저주파 필터를 써서 측정한 값이다. 파란선이 필터전 결과이고 필터를 썼을 경우 선이 깔끔하게 보기가 편하다. 하지만 가속도값이 많이 줄어든다. 줄어든 가속도에 의해 분석에..

평균 제곱 (Mean Square) 이란? 평균제곱이란 아래와 같은 수식으로 전개 된다. mean-square 란 신호의 평균 힘(Strength) 또는 파워(Power)를 측정 한 값이다. 그림1은 자동차 진동 신호의 mean-square 측정 값이다. 랜덤 진동 신호의 평균 값은 0이다. mean-square 값은 두개의 신호를 합칠 때 합쳐진 양으로 표현된다. 예를 들어 A와 B라는 신호의 mean-square를 구하면 (A+B)^2 = A^2 + 2 A·B + B^2 만일 A와 B가 평균값이 0인 독립적인 랜덤 변수이면 2AB는 0이고 각 신호의 mean-square를 합친 값이 전체 mean-square 값이 된다. 분산(Variance) 이란? 분산을 수식으로 전개하면 아래와 같다. 알려진 평..

Delta Sigma Encoder 란? ADC, DAC 등 변환(Convert)를 하는 과정에서 노이즈가 발생하고 이를 최소화 하는 인코더를 델타 시그마 인코더라고 한다. 그림1은 Delta-sigma encoder의 topology를 표현한 것이다. 그리고 그림2은 해당 그림1을 라플라스(Laplace)변환을 하여 s-domin(s도메인)으로 간략화 한것이다. 적분식은 간단하게 1/s 로 표현된다. 그림에서 보면 알겠지만 입력으로 x(t), v(t) 가 있다. x(t)는 실제 입력 값이고 v(t)는 양자화(Quantization)로 인한 노이즈 입력 값이다. Quantization은 아날로그 신호를 디지털로 바꾸는 과정에서 어쩔수 없이 발생하는 노이즈 성분으로 값이 빠르게 바뀌는 디지털로 인해 고주파..

Aliasing 이란? Nyquist-Shanon 샘플링 이론은 연속된 시간 흐름의 파형에서 이산적인 시간흐름의 파형으로 변경하는 과정에서 최소한의 필요한 샘플링 주파수를 얘기한다. 간단히 말하자면 외부에 아날로그 센서로 측정한 값을 디지털로 샘플링해서 변환하는데 측정한 아날로그 값의 훼손을 최소한으로 인정하는 샘플비를 Nyquist frequency 라고 한다. 그림1은 30hz 사인파(녹색)이다. 빨간색 X는 60Hz로 샘플링하는 sampling rate이다. 샘플링을 따라 선을 그으면 어느정도 사인파와 유사하게는 간다. 만일 샘플링 주파수를 60Hz 이하로 하게 된다면 디지털 된 신호는 원신호에서 모양이 많이 다를 것이다. 이렇게 형태가 샘플링 주파수에 의해 변경 되는 것을 Aliasing(앨리어싱..

THD(Total Harmonic Distortion, 고조파왜곡)이란? 그림1은 VibrationView 라는 소프트웨어로 30Hz 사인파를 만들어서 그래프로 나타낸 것이다. 그림1의 위쪽 그림은 시간에 따른 30Hz 사이파이고 아래 그림은 주파수에 따른 그래프이다. 만일 완벽한 30Hz 사인파라면 그림1의 아래 그림은 30Hz에서 하나의 선으로 표기된 형태가 되어야 하지만 보다시피 30Hz에서 큰 값을 가지고 주변 주파수에서도 에너지가 있음을 알 수 있다. 현실에서 완벽한 사인파(Sine wave)는 존재할 수 없다. 위 명제에 따라 엔지니어가 만들어내는 사이파는 이상적인 값이 아니라는 점을 인지하고 진행하여야 한다. 하지만 최대한 사인파에 가까워야지 사인파 관련 이론들을 적용할 수 있다. 그렇기 때..

3축 진동 시험기 3축 진동 시험기는 그림1과 같이 3개의 진동 시험기가 X, Y, Z축 3방향으로 밀어준다. 3축 진동 시험을 하기 위해서는 위와 같은 장비에 헤드 익스팬더(Head Expander)가 부드럽게 3방향으로 움직일 수 있게 내부에 베어링 설계가 잘되어야 한다. 2축 진동 시험에서는 한개의 VR Controller 만으로 제어가 가능했다. 하지만 3축 진동 시험의 경우 다른 프로파일(Profile)로 진동을 줄 수 있어야 하므로 3개의 제어기가 필요 하다. 각 VR9500 제어기는 가속도센서를 통해서 진동값을 받아오고 Drive 채널을 통해 진동 시험기 가진을 준다. 3축 진동 시험 특징 3개의 제어기에서 각 축의 진동 시험기 제어를 맡음 각 축의 테스트 프로파일(Test Profile)은..

2축 진동 시험 (Dual axis 제어) 그림1과 같이 2개의 진동 장비를 사용하여 2축으로 흔드는 시험을 Dual Axis Vibration Test 라고 한다. 2축 진동 시험을 하는 경우는 그림1처럼 시편이 길어서 하나의 진동 시험기로 시험하기가 어렵거나 2개의 축을 다른 Phase로 진동을 하거나 할 때 필요 하다. Dual Axis 제어 실험의 종류 - 그림2와 같이 진동 시험기를 나란히 배치하고 동일 진동 파형으로 주는 경우이다. 변위(Phase)에 따라 다른 형태의 진동이 된다. - 그림3은 진동 시험기를 위에서 본 형태이다. Slip table을 이용해서 한쪽은 밀고 한쪽은 당기고를 번갈아 진행하는 형태이다. 위와 같은 형태의 시험을 하기 위해서는 파형이 정확하게 동일하고 변위가 180도..

스트레인 게이지란? 그림1이 Strain Guage이다. 이름 그대로 스트레인 값을 측정한다. 그림의 포일(Foil)이 구부러지거나 꼬이면서 게이지에서 전기저항이 발생하고 이를 Wheatstone Bridge 방식으로 측정한다. 그림2는 앞서 전기저항을 측정 하는 방법으로 Half Bridge와 Quarter Bridge 방식을 사용한다. 그리고 측정된 전압은 Conditioner 라고 불리는 증폭기(Amplifer)를 거쳐서 VR9500 과 같은 장비에서 읽어낸다. 증폭기의 Gain을 분석 장비가 받을 수 있는 전원으로 변경해야 한다. VR9500 은 +/- 1, 10 ,20V 전원으로 읽는 것이 가능하다. VR9500에 연결해서 테스트 세팅해보기 1. 그림3과 같이 진동 장비 위에 빔의 위쪽과 아래 ..

전하 가속도 센서란? (Charge Accelerometer) 이름에서 알 수 있 듯이 가속도 센서는 가속도를 측정하는 센서이다. Charge Accelerometer 에서 Charge는 전하를 의미한다. 분석기에서 측정값을 읽기 위해서 전압을 사용하기 때문에 전하를 전압으로 변경하여야 하낟. 그렇기 때문에 별도의 전원(Power source)가 Charge Accelerometer에 공급 되어야 한다. 앞으로 데모 프로그램(VibrationViewer) 을 사용하는데 이 소프트웨어는 VR9500 하드웨어를 통해 분석하는 툴이다. VR9500에서 Charge Accelerometer를 사용하기 위한 전원을 공급해준다. 그림1에서 검은색 박스가 VR9500 제품이고 여기서 채널을 통해서 전원을 공급한다. ..

Random Test (랜덤 시험) DOF (Degrees of Freedom) 규격 그림1은 Mil Std 810, Def STAN00-35, RTCA DO160, AECTP-400, ISO 60068-2-64 규격에 따른 DOF를 정리한 것이다. 그림2 위의 공식은 DOF의 갯수를 계산하는 식이다. 2를 곱한 이유는 FFT 당 2개의 DOF를 제공하는 것이다. 그리고 (내 생각으로는) 주파수 정밀도(Frequency Resolution)과 Averaging Time을 곱해서 몇개의 프레임(Time Domain)을 사용하였는지 갯수를 알 수 있다. 그림2의 그래프는 DOF 갯수에 따른 정밀도인데 RTCA 160에 따라 100DOF를 사용하고 -1.5dB 범위를 가져가게 되면 그래프에 따라 Accurac..