[충격 시험] Classical Shock Test Filter (고주파 노이즈, Antialias, Butterworth, Chebyshev, Elliptical)

 

목차

 

"관련제품 문의는 로고 클릭 또는 공지사항의 연락처를 통해 하실 수 있습니다."

 

 

 

 

Shock Vibration Testing과 High Frequency Noise에 대해 설명드리겠습니다. 이는 일반적으로 Classical Shock 시험의 일환으로, 예를 들어 Half Sine 펄스 시험과 같은 방법이 포함됩니다. 이런 시험들은 제품이나 구조물이 실제 사용 중 겪을 수 있는 충격이나 진동을 모사하여, 이에 대한 내구성 및 반응을 평가하기 위해 사용됩니다.

 

 

Shock Vibration Testing

 

Shock Vibration Testing은 제품이나 장비가 겪을 수 있는 갑작스러운 충격이나 진동에 대한 반응을 측정하는 과정입니다. 이러한 테스트는 제품의 설계를 검증하고, 잠재적인 약점을 식별하며, 제품이 예상 사용 환경에서의 충격과 진동을 견딜 수 있는지 확인하기 위해 실시됩니다. Half Sine 펄스 시험은 이러한 충격 시험의 한 예로, 일정 시간 동안 제품에 반사인 형태의 충격을 가하여 제품의 반응을 측정합니다.

 

 

 

High Frequency Noise

 

High Frequency Noise는 충격 진동 테스트 중 발생할 수 있는 높은 주파수의 소음을 말합니다. 이러한 고주파 소음은 때로는 테스트 결과에 영향을 미칠 수 있지만, 대부분의 경우 제품에 실제로 발생하는 상대적 손상에는 큰 영향을 미치지 않습니다.

 

 

 

Relative Damage

 

상대적 손상은 특정 조건에서 제품이 겪을 수 있는 손상의 정도를 상대적으로 평가한 것입니다. 즉, 하나의 테스트 조건과 다른 테스트 조건 간의 손상 정도를 비교하는 것입니다. 고주파 소음은 이러한 상대적 손상에 큰 영향을 주지 않는다고 알려져 있습니다. 따라서 엔지니어는 테스트 결과에 고주파 소음이 미치는 영향을 줄이기 위해 필터를 추가할 수 있지만, 이러한 필터링이 결과에 영향을 미칠 수 있으므로 주의를 기울여야 합니다.

Classical Shock 시험은 제품의 내구성과 충격에 대한 반응을 평가하기 위해 고안되었습니다. 고주파 소음은 이러한 시험에서 발생할 수 있지만, 대부분의 경우 상대적 손상에는 큰 영향을 미치지 않습니다. 엔지니어는 필터를 사용하여 이 소음을 관리할 수 있지만, 이 과정에서 주의가 필요합니다.

 

 

 

 

VibrationVIEW 실습

 

 

위 그림은 진동 시험기를 제어하기 위한 소프트웨어인 VibrationVIEW의 설정 화면에 관한 설명입니다. 이 화면에서는 다양한 종류의 입력 필터를 선택하여 사용할 수 있는 옵션을 제공합니다. 이 필터들은 테스트 중 발생할 수 있는 불필요한 신호나 소음을 제거하고, 테스트 결과의 정확도를 높이기 위해 사용됩니다. 각 필터의 특징과 사용 목적에 대해 간략히 설명하겠습니다.

 

• Antialias Filter: 디지털 신호 처리 시 발생할 수 있는 에일리어싱 현상을 줄이기 위해 사용됩니다. 에일리어싱은 높은 주파수의 신호가 낮은 주파수로 잘못 샘플링되어 신호가 왜곡되는 현상입니다.
• FIR (Finite Impulse Response): FIR 필터는 입력 신호에 대해 시간 지연을 동일하게 적용하여 신호를 처리합니다. 위상 왜곡 없이 신호를 정확하게 필터링할 수 있는 장점이 있습니다.
• Butterworth 2nd/4th/6th Order: Butterworth 필터는 평탄한 주파수 응답을 가지고 있어, 통과 대역에서 신호가 왜곡되지 않도록 합니다. 2차, 4차, 6차 순서는 필터의 복잡도와 차단 효과를 나타냅니다. 순서가 높을수록 차단 주파수 근처에서 신호를 더욱 급격하게 감소시킵니다.
• Chebyshev Type-1 5th Order (0.05dB): Chebyshev Type-1 필터는 더욱 급격한 차단을 제공하지만, 통과 대역 또는 차단 대역에서 리플(불규칙한 변동)을 발생시킬 수 있습니다. 0.05dB는 통과 대역에서의 최대 리플을 의미합니다.
• Chebyshev Type-2 5th Order (40dB): Chebyshev Type-2 필터는 차단 대역에서 리플을 가지며, 40dB는 차단 대역에서의 최소 감쇠를 나타냅니다.
• Elliptical 5th Order (0.05dB/40dB): 타원형 필터는 통과 대역과 차단 대역 양쪽에서 리플을 가지며, 매우 급격한 차단 경사를 제공합니다. 이 필터는 0.05dB의 통과 대역 리플과 40dB의 차단 대역 감쇠를 조합합니다.

 

 

이러한 다양한 필터는 테스트의 목적과 필요에 따라 선택됩니다. 예를 들어, 신호의 정확한 복원이 중요한 경우에는 위상 왜곡이 없는 FIR 필터를 사용할 수 있습니다. 반면, 매우 낮은 주파수의 신호를 감쇠시켜야 하는 경우에는 높은 오더의 Butterworth 또는 Elliptical 필터를 선택할 수 있습니다. 각 필터는 특정한 특성을 가지고 있으므로, 실험의 요구 사항과 신호의 특성을 고려하여 적절한 필터를 선택하는 것이 중요합니다.

 

 

 

해당 내용과 관련해서 팜테크에서 교육 프로그램, 측정/분석 용역, 장비를 제공하고 있습니다.  관심 있으시면 아래 홈페이지 또는 연락처를 통해 문의 주시면 됩니다. :)

 

https://famtech.co.kr/sub04/01_01.php

교육일정및신청(주)팜테크