가속도계의 교정과 진동측정(4)

계측 및 신호처리
-가속도계의 교정과 진동측정-

1. 실험제목

가속도계의 교정과 진동측정

2. 실험목적

1.가속도계의 원리 이해
2. 보정기를 이요한 민감도 측정
3. 알루미늄보의 고유 진동수 확인
4. 공진 현상의 이해

3. 기본이론

3-1 가속도계
어떤 운동체의 가속도를 재는 기구이다. 진자를 운동체에 매달아두면 운동체의 가속도의 영향을 받아 진자가 흔들리는데 이것이 가속도에 비례하는 성질을 이용한다. 측정하려는 방향과 주 감도축이 일치하도록 설치해야 한다. 주로 지진계나 기계의 운행 중 발생하는 미세한 진동을 잴 때 사용된다.

3-2 가속도계의 원리

진자(振子)를 운동체에 장치해 두면 운동체의 가속도 영향으로 진자가 움직인다. 진자의 주기가 짧으면, 그 흔들림은 운동체의 가속도에 비례한다. 가속도계는 이 원리를 이용하여 진자의 운동을 확대해서 기록하거나 눈으로 관측한다. 진자의 모양, 감쇠기의 종류, 확대법·기록법·판독법·부속장치 등이 다양하게 고안된 여러 가속도계가 있다. 단위는 중력가속도 G, m/ 등으로 표시한다. 일반적으로 가속도계는 바닥면에 대하여 수직 방향의 진동에 대해 감지하는 것이다. 그리고 이 방향(주방향)의 감도가 가장 높다. 그러나 실제로는 가속도계 바닥면에 평행한 횡 방향의 진동에 대해서도 약간의 감도를 가지고 있으며, 그 크기는 주방향 감도의 4% 이내이다. 따라서 가속도계는 원하는 측정 방향과 주 감도축이 일치하도록 부착하는 것이 가장 좋다. 한편, 가속도계는 지진의 진동가속도를 측정할 목적으로 오래 전부터 지진계의 하나로 발달했으나, 기계진동의 가속도, 항공기·기타 운동체의 시동 때, 운동 도중이나 정지 때의 가속도, 미세떨림, 교량의 진동 등을 측정하는 데에 많이 이용하고 있다.

3-3 보의 고유진동수 해석
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