[진동 시험기] 전력 증폭기란? (Power Amplifier, Vibration Shaker Tester)

 

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[진동 시험기] 전력 증폭기란?

 

 

진동 시험기에서 전력 증폭기는 진동 컨트롤러에서 출력되는 저수준의 전압 신호를 증폭하여 전기 다이나믹 Shaker나 서보 유압 세이커(Servo Hydraulic Shaker)와 같은 진동 구동 장치를 구동하기 위해 사용되는 장치입니다.

 

 

진동 컨트롤러는 진동 프로파일을 설명하는 아날로그 신호를 생성합니다. 이 신호는 진동의 진폭과 주파수를 나타내며, 보통은 낮은 전압 레벨로 표현됩니다. 그러나 이 저수준의 전압 신호는 직접적으로 쉐이커를 구동할 수 없습니다.

 

전력 증폭기는 이러한 저수준의 전압 신호를 증폭하여 고수준의 전류 신호로 변환합니다. 이 고수준의 전류는 쉐이커를 구동하는 데 충분한 전력을 제공합니다. 이로써 진동 컨트롤러의 출력 신호는 쉐이커에 실제로 진동을 발생시킬 수 있는 형태로 변환됩니다.

 

전력 증폭기는 진동 제어 시스템에서 중요한 구성 요소로, 쉐이커를 안전하고 정확하게 작동시키는 역할을 합니다. 쉐이커에 부적절한 전력을 공급하면 제품 손상이나 작업자의 안전에 위험이 발생할 수 있으므로, 전력 증폭기의 적절한 사용과 기능을 이해하는 것이 중요합니다.

 

 

 

 

 

전력 증폭기 게인(Amplifier Gain)

 

 

전력 증폭기의 이득(Gain)은 일반적으로 장치의 전면 패널에 있는 조절 다이얼로 조정할 수 있는 값입니다. 이득은 증폭기가 아날로그 신호를 얼마나 증폭시킬지 결정합니다. 이득을 100%로 조절하면 증폭기는 최대 용량으로 신호를 증폭합니다. 테스트가 실행되지 않는 경우, 전력 증폭기의 이득을 초기화해야 합니다. 안정적 사용을 위해 시험 종료 후 전력 증폭기를 종료해야 합니다. 이 조치는 엔지니어가 시스템을 설정하거나 조정하는 동안 쉐이커로 전력이 전달되지 않도록 보장합니다. 쉐이커로 예기치 않은 전력 서지가 발생하면 위험한 결과가 초래될 수 있습니다. 또한, 테스트가 실행 중인 동안에는 전력 증폭기의 이득을 변경해서는 안 됩니다.

 

전력 증폭기의 이득은 시스템 이득과는 다릅니다. 시스템 이득은 가속도계 응답(g)과 구동 전압(V)의 비율입니다. 전력 증폭기를 포함한 테스트 설정의 각 장치는 전체 이득에 영향을 미칩니다. 엔지니어는 이를 사용하여 주어진 전압에 대한 예상 가속도를 결정합니다. 시작 시스템 최대 이득 및 시작 시스템 최대 출력과 같은 많은 구동 제한은 전체 시스템 이득을 고려합니다

 

 

 

 

 

전력 증폭기 게인(Amplifier Gain) 설정 값

 

새로운 테스트 설정마다 엔지니어는 적절한 테스트 레벨을 결정해야 합니다. 이에는 전력 증폭기의 이득 설정도 포함됩니다. 엔지니어는 불필요한 피로나 손상을 초래하지 않으면서 충분한 전력을 제공하고자 합니다. 일반적으로, 전력 증폭기 제조업체는 초기 이득 수준을 권장할 것이며, 표준적으로 70~80%와 같은 값을 추천합니다.

 

그 이후에, 엔지니어는 테스트를 실행하기 전에 시스템 점검을 수행하고 시작 시 예상되는 수준을 검토함으로써 적절한 전력 증폭기 이득을 결정할 수 있습니다.

 

VibrationVIEW에서 시스템 점검 모드를 사용하면 가속도계, 전력 증폭기, 쉐이커 및 제어 시스템이 올바르게 작동하는지 확인할 수 있습니다. 가속도계에서 가속도를 감지하지 못하는 경우, 최대 시스템 구동 전압 또는 출력 신호 클리핑과 같은 여러 시스템 점검 정지 코드가 전력 증폭기의 이득이 너무 낮은 것을 나타낼 수 있습니다.

 

VibrationVIEW의 예상 수준 툴바는 시작 시 테스트의 예상 결과에 대한 추가적인 진단 정보를 제공합니다. 엔지니어가 수동 모드에서 테스트를 시작하거나 초기 수준에서 예약할 경우, 소프트웨어는 예상 결과 값을 테스트 일정의 각 수준에 적용할 수 있습니다.

 

Gain 값의 결정 값 중 가장 중요한 부분은 시험의 목적과 관련이 있습니다. 시험이 저레벨에 노이즈가 적은 정밀 제어를 요구할 경우 시험기 시스템에서 노이즈가 가장 작은 부분을 크게 키우고 나머지 부분을 작게 만들어 시험기 가능하게 합니다. 적절한 게인 설정을 위해서는 팜테크에 문의 주시면 시험에 맞춰 적절한 게인 값을 설정해 드립니다. 

 

 

 

 

 

 

전력 증폭기 게인(Amplifier Gain) 노이즈 최소화

 

전력 증폭기의 전원 공급 또는 접지 루프는 시스템 노이즈를 생성할 수 있습니다. 또한, 컨트롤러와 전력 증폭기 사이에서 주변 노이즈가 발생할 수도 있습니다. 모든 전력 증폭기는 어느 정도로 신호를 왜곡시키지만, 신중한 테스트 설정을 통해 전력 증폭기 노이즈의 영향을 최소화할 수 있습니다. 전력 증폭기 노이즈를 방지하기 위해 엔지니어는 다음과 같은 조치를 취할 수 있습니다:

 

 

1. 케이블이 전자기 간섭을 줄이고 과도하게 길지 않도록 보호되어 있는지 확인합니다.

 

2. 전력 증폭기, 쉐이커 및 컨트롤러의 접지 연결을 확인합니다. 각 장치의 접지가 올바르게 되어 있는지 확인하여 접지 루프를 최소화할 수 있습니다.

 

 

이러한 조치들은 전력 증폭기 노이즈를 최소화하고 정확한 진동 테스트를 수행하는 데 도움을 줄 수 있습니다. 노이즈를 최소화하면 신뢰성 있는 결과를 얻을 수 있고, 시험 과정에서 발생할 수 있는 잠재적인 문제를 방지할 수 있습니다.