정현파 진동 시험의 품질 기준: 신호 허용 오차(Sine Vibration Tester, Total Harmonic Frequency, Noise)

 

목차

 

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

 

 

 

정현파 진동 시험의 품질 기준: 신호 허용 오차 (Signal Tolerance)

 

진동 시험의 목적은 시험체가 실제 환경에서 겪게 될 진동을 실험실에서 정확하게 재현하는 것입니다. 이때 가장 중요한 것은 시험기가 만들어내는 진동 파형이 우리가 목표로 한 '깨끗한 정현파(Sine Wave)'를 유지하고 있느냐는 점입니다.

 

IEC 60068-2-6규격 4.1.3항, 정현파 진동 시험 신호 규격, 팜테크

 

IEC 60068-2-6규격 4.1.3항, 정현파 진동 시험 신호 규격, 팜테크

 

 

IEC 60068-2-6의 4.1.3 절에서는 제어점(Reference Point)에서 측정된 진동 신호의 오차가 5%를 초과해서는 안 된다고 엄격히 규정하고 있습니다. 이는 가속도계가 감지한 전체 신호 중에서, 우리가 의도하지 않은 노이즈나 하모닉스(고조파) 성분이 차지하는 비중이 매우 낮아야 함을 의미합니다. 만약 이 오차가 커지면 시험체가 설계된 것보다 더 강한 충격을 받는 '과시험(Over-testing)' 상태에 빠질 수 있으며, 이는 시험 데이터의 신뢰성을 근본적으로 떨어뜨리는 원인이 됩니다.

 

 

표준은 단순히 현재 흔들리고 있는 주파수만 확인하는 것에 그치지 않고, 더 넓은 대역을 감시할 것을 요구합니다. 왜곡을 측정할 때는 현재 구동 중인 주파수의 5배수 또는 최대 5,000Hz 중 더 높은 주파수 대역까지 확인해야 합니다.

 

이렇게 광범위한 대역을 감시하는 이유는 진동 시험기(Shaker) 자체의 기계적 특성이나 시험체를 고정하는 지그(Fixture)의 공진 때문입니다. 특정 주파수에서 지그가 떨리게 되면, 제어 시스템은 우리가 원치 않는 높은 주파수의 진동을 '시험 신호'의 일부로 오인할 수 있습니다. 따라서 고차 하모닉스 성분까지 모두 계산에 포함하여 5%라는 엄격한 기준을 적용하는 것입니다.

 

 

VibrationVIEW 고조파 주파수 분석

진동 시험기(Shaker), 시편을 고정하는 지그(Fixture), 그리고 시험체 자체는 각각 고유한 공진 주파수를 가지고 있습니다. 특정 주파수에서 공진이 발생하면 진동 파형이 급격히 일그러지며 왜곡(Distortion)이 발생하게 되는데, 고정 주파수 시험만으로는 이러한 위험 구간을 찾아낼 수 없습니다. 따라서 낮은 주파수부터 높은 주파수까지 연속적으로 훑는 Sine Sweep을 통해 어느 지점에서 신호 품질이 저하되는지 프로파일을 확보하는 것이 필수적입니다.

 

VibrationVIEW, 고조파 왜곡 및 신호 왜곡 분석, 팜테크

 

 

스윕 방식을 사용할 때는 측정 장비의 기술적 한계도 고려해야 합니다.

• 구동 주파수가 높아져서 샘플링 속도의 약 1/2 지점을 넘어가면, 제어기가 고조파(Overtones)를 제대로 포착하지 못해 THD 수치가 실제보다 낮게 측정되는 '수치적 오류'가 발생할 수 있습니다.
• 따라서 스윕 분석을 통해 이러한 장비의 측정 한계점을 파악하고, 정확한 데이터를 얻기 위해 로그 스윕 속도를 조절하거나 FFT 분석 라인 수를 늘리는 등의 최적화 작업을 수행하게 됩니다.

 

 

해당 내용과 관련해서 팜테크에서 시스템 솔루션을 제공하고 있습니다.  관심 있으시면 아래 홈페이지 또는 연락처를 통해 문의 주시면 됩니다. :)

 

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

팜테크