가속도계의 교정과 진동측정(3)
가속도계의 교정과 진동측정(3)
Ⅰ. 실험명
가속도계의 교정 및 진동측정
Ⅱ. 실험목적
오실로스코프가 정확한 전압과 주파수를 그래프에 나타낼 수 있도록 조정하는 방법을 안다. 가속도계의 작동원리를 이해하고, 교정기와 가진기를 이용한 가속도계의 교정법에 대해서 알아본다. 마지막으로 강 보의 진동 측정을 통해 강 보의 고유진동수를 찾고, 실험을 통하여 얻은 값을 계산한 값과 실제로 주어진 값의 오차를 계산하고 오차의 원인을 알 수 있도록 한다.
Ⅲ. 기본이론
1. 가속도계
(1) 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/s2 등으로 표시한다.
일반적으로 가속도계는 바닥면에 대하여 수직 방향의 진동에 대해 감지하는 것이다. 그리고 이방향(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. 제2차 세계대전 후 전기적 확대법이 발달하였으나, 기계적 확대법에 의한 가속도계가 널리 사용된다.
(2) 가속도계의 종류
인간이 산업용 기계를 제작한 이래, 특히 이러한 기계에 동력을 공급하기 위하여 모터를 사용한때부터 진동 감소 및 방진의 문제는 엔지니어들에게 큰 관심사가 되어왔다.
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가속도계의 교정 및 진동측정
Ⅱ. 실험목적
오실로스코프가 정확한 전압과 주파수를 그래프에 나타낼 수 있도록 조정하는 방법을 안다. 가속도계의 작동원리를 이해하고, 교정기와 가진기를 이용한 가속도계의 교정법에 대해서 알아본다. 마지막으로 강 보의 진동 측정을 통해 강 보의 고유진동수를 찾고, 실험을 통하여 얻은 값을 계산한 값과 실제로 주어진 값의 오차를 계산하고 오차의 원인을 알 수 있도록 한다.
Ⅲ. 기본이론
1. 가속도계
(1) 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/s2 등으로 표시한다.
일반적으로 가속도계는 바닥면에 대하여 수직 방향의 진동에 대해 감지하는 것이다. 그리고 이방향(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. 제2차 세계대전 후 전기적 확대법이 발달하였으나, 기계적 확대법에 의한 가속도계가 널리 사용된다.
(2) 가속도계의 종류
인간이 산업용 기계를 제작한 이래, 특히 이러한 기계에 동력을 공급하기 위하여 모터를 사용한때부터 진동 감소 및 방진의 문제는 엔지니어들에게 큰 관심사가 되어왔다.
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