사인 진동 시험 Tracking Filter의 응답 특성 및 대역폭 설정 기준(Sine Vibration Test, Tracking Filter, Response Time, Filter Bandwidth, Controller Speed, IEC 60068-2-6, Frequency Sweep, Vibration Control)

 

목차

 

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Tracking Filter의 응답 속도 요구사항과 그 의미

 

IEC60068-2-6 A.4.4 Tracking Filter 사인진동 시험 국제 규격, 팜테크

 

 

사인 진동 시험에서 Tracking Filter는 시험 중 변화하는 구동 주파수를 정확하게 추적하여 제어 신호의 안정성과 신뢰성을 확보하는 역할을 수행합니다.

 

IEC 60068-2-6 부속서 A.4.4에서는 Tracking Filter의 응답 속도가 컨트롤러의 주파수 변화 속도, 즉 스윕 또는 압축 속도에 비해 최소 5배 이상 빠를 것을 요구하고 있습니다. 이는 시험 중 주파수가 연속적으로 변화하는 상황에서도 필터가 지연 없이 구동 주파수에 동조함으로써 진폭 제어 오차나 불안정한 응답이 발생하는 것을 방지하기 위함입니다.

 

만약 Tracking Filter의 응답이 컨트롤러 속도보다 충분히 빠르지 않을 경우, 실제 가진 주파수와 필터 중심 주파수 사이에 불일치가 발생할 수 있으며, 이로 인해 공진 구간에서 과도한 진폭 증가나 제어 불능 상태가 초래될 가능성이 있습니다. 따라서 표준에서 제시한 5배 기준은 시험의 안정성과 재현성을 확보하기 위한 최소한의 요구조건으로 이해하시는 것이 적절합니다.

 

 

 

Tracking Filter 대역폭 및 응답 시간 설정 원칙

VibrationVIEW, 사인진동 시험, 수식 적용 Tracking Filter 검증, 주파수 10~1000hz, 팜테크

 

Tracking Filter의 대역폭 설정 또한 사인 진동 시험의 품질을 좌우하는 중요한 요소입니다. 표준에서는 필터 대역폭이 반드시 구동 주파수보다 작아야 함을 명시하고 있으며, 이는 목표 주파수 성분만을 선택적으로 통과시키고 인접 주파수나 고조파 성분의 유입을 방지하기 위한 조치입니다. 필터 대역폭이 과도하게 넓을 경우, 불필요한 주파수 성분이 함께 제어에 반영되어 사인 파형의 순도가 저하되고 구조 공진이 과도하게 증폭될 수 있습니다.

 

반대로 대역폭이 지나치게 좁을 경우에는 필터의 응답 시간이 길어져 스윕 주파수를 적절히 따라가지 못하는 문제가 발생할 수 있습니다. 이와 관련하여 Tracking Filter의 응답 시간은 대역폭의 역수로 정의되며, 대역폭이 커질수록 응답 시간은 짧아지고, 대역폭이 작아질수록 응답 시간은 길어지게 됩니다. 실무적으로는 주파수에 비례하여 대역폭을 설정하는 CPB(Constant Percentage Bandwidth) 방식이 전 주파수 영역에서 균일한 제어 특성을 제공하므로 사인 스윕 시험에 보다 적합하며, 시험 조건과 스윕 속도를 고려하여 합리적인 대역폭과 응답 시간을 설정하시는 것이 바람직합니다.

 

 

 

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

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