아주대학교 기공실 진동학 결과보고서

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목차

1. 실험 목적
2. 실험 이론
3. 실험 장치
4. 실험 방법
5. 실험 결과
6. 고찰
7. 결론

본문내용

1. 실험 목적

가속도는 힘과 함께 동시에 정의되는 물리량으로서, 뉴튼의 운동법칙으로부터 정의된다. 운동하고 있는 물체에서 운동량의 시간 변화량은 외부에서 작용하는 힘으로 정의한다. 이번 실험에서는 가속도의 정의를 파악하고 측정하고 진동학의 기초를 익히는 시간을 갖는다.

< 중 략 >

3) 가속도 측정 원리와 센서

가속도에 의해 발생되는 힘이 물체 운동을 변화시키거나 물체의 변형을 발생하는 것을 측정하는 가속도 측정 센서를 사용한다.

(1) 사이즈믹형 가속도 센서

사이즈믹 질량의 움직임을 측정하여 가속도를 측정하는 센서이다. 사이즈믹 질량이란 스프링과 대쉬포트로 모델링 될 수 있는 탄성 지지구조에 의해 지지된는 질량이며, 케이스와 상대운동을 통해 발생한 미세한 움직임을 측정하고 사이즈믹 질량의 크기, 지지구조의 탄성계수와 감쇠계수를 이용하여 운동의 가속도를 계산한다.

(2) 압전형 가속도 센서

석영 결정을 포함하는 압전 재료의 양면에 전압을 걸면 두께의 변화가 나타나며, 반대로 기계적 변형을 가할 때 양면에서 전압이 발생하는 현상을 압전 현상 이라한다. 일정 질량을 가진 추가 운동에 의해 가속도를 받아 발생하는 힘을 압전소자에 가하여 발생하는 압전 재료의 변형에 따른 전압의 크기를 측정하여 가속도를 측정하는 센서가 압전형 가속도 센서이다.

(3) 반도체형 가속도 센서

본 실험에서 사용되는 센서로, 동작원리는 사이즈믹 가속도센서와 동일하지만 사이즈믹
질량의 움직임을 정전 용량 성으로 측정한다는 점이 특징이다. 정전용량형 방식으로 사이즈믹 질량의 움직임을 측정하게 되면 전체적으로 센서의 크기가 매우 소형으로 제작될 수 있는 장점이 있다.

3. 실험 장치

DAQ 어시스턴스
가속도계
스프링+질량모듈
랩뷰
부가 질량

참고 자료

김동권, 기계공학실험, 한티미디어 , 2016