[enDAQ] 충격·진동·환경 측정 센서, 어떻게 선택할까?
안녕하세요. 측정 기술 및 설비 예지보전 솔루션 전문기업 USENS 유센스입니다.
enDAQ 센서는 다양한 종류가 있으며, 귀하의 애플리케이션에 가장 적합한 제품을 선택하는 것이 때로는 어려울 수 있다는 점을 잘 알고 있습니다. 아래는 고객님의 특정 용도에 맞는 올바른 제품을 선택하는 데 도움이 될 수 있는 유용한 정보입니다. 일반적으로, 가장 범용적인 제품으로는 S4-E100D40 제품을 추천드립니다. 이 제품은 넓은 대역폭, 측정 범위, 그리고 합리적인 가격을 자랑합니다.
여전히 확신이 서지 않으신다면, 언제든지 USENS 유센스로 언제든 연락주시기 바랍니다. 02-6476-1233 Ⅰ sales@usens.co.kr
※ 모든 enDAQ 센서의 공통 요소
모든 enDAQ 센서에는 다음과 같은 공통 내장 센서들이 탑재되어 있습니다:
- 방향(Orientation): 자이로스코프, 자기계, 추가 가속도계
- 외부 온도 센서
- 외부 압력 센서
- 외부 습도 센서
- 외부 조도 센서
- 내부 온도 센서
- 내부 압력 센서
여기서 ‘외부’란 멤브레인/컨트롤 패드(외부 그래픽 스티커)에 위치한 센서를 의미합니다.
※ 시리즈 유형
현재 두 가지 포괄적인 제품군이 있습니다. S 시리즈( S 는 센서를 의미)와 W 시리즈( W 는 Wi-Fi를 의미)입니다.
시리즈 이름/유형에 포함된 숫자는 폼팩터를 정의합니다:
- S1: 폴리카보네이트 미니 (S3/S4보다 0.76인치 짧음) - 단종
- S2: 알루미늄 미니 - 단종
- S3: 폴리카보네이트 인클로저
- S4: 알루미늄 인클로저
- S5: 알루미늄 인클로저
- S 시리즈 중 가장 큰 용량의 850mAh 배터리 탑재, 기타 시리즈는 250mAh 배터리 사용
- W5: Wi-Fi 지원
- 1,250mAh 배터리 탑재
- W8: Wi-Fi 지원
- 가장 큰 4,000mAh 배터리 탑재
※ 알루미늄 vs 폴리카보네이트 외장 선택
외장 재질은 두 가지 주요 측면에 큰 영향을 미칩니다:
강성(Stiffness):
저희 센서는 기본적으로 가속도계입니다. 가속도계의 내부 공진은 정확한 주파수 측정 범위를 제한하며, 공진 주파수를 초과하면 센서 자체의 공진이 외부 진동을 증폭시켜 유효하지 않은 측정값을 발생시킬 수 있습니다.
알루미늄 외장은 훨씬 더 강성이 높기 때문에, 측정 가능 대역폭이 폴리카보네이트 외장의 최대 1,000Hz에서 알루미늄 외장의 2,000Hz까지 확장됩니다.
내구성(Robustness):
알루미늄 외장은 폴리카보네이트 외장보다 명백히 더 튼튼합니다.
만약 장치를 반복적으로 다루고 자주 탈부착하며, 가끔 충격을 받을 가능성이 있다면 알루미늄 외장이 더 나은 선택일 수 있습니다.
※ 충격(Shock) vs 진동(Vibration)
모든 센서에는 두 개의 가속도계가 내장되어 있어 넓은 동적 범위를 제공하며, 충격과 진동 데이터를 모두 측정할 수 있습니다. 하지만 어떤 센서는 특정 용도에 더 적합합니다. 아래에서 더 자세히 설명드리며, 관심 분야에 따라 필터를 제공하므로 이를 통해 적합한 가속도계를 선택하실 수 있습니다:
진동 (Vibration)
진동이 가장 중요한 애플리케이션의 경우, 25g 압전식 가속도계 또는 40g 정전용량식 가속도계(디지털 또는 아날로그 모두 해당)를 추천드립니다.
이 가속도계들은 가장 낮은 노이즈와 가장 높은 해상도를 제공합니다.
충격 (Shock)
충격 시험에는 압저항식 가속도계가 가장 적합하지만, 이 센서는 상대적으로 높은 가격대를 가지고 있다는 점을 인지하고 있습니다.
500g 또는 2,000g 압전식 가속도계도 일부 충격 시험에는 적합하지만, 고주파 이벤트가 발생할 경우 가속도계가 포화(saturation) 상태가 될 수 있습니다.
이러한 이유로 일반적으로는 압저항식을 권장합니다.
다시 말씀드리지만, 모든 센서는 충격과 진동을 모두 측정할 수 있습니다.
하지만 100g 압전식 또는 40g 정전용량식 가속도계를 탑재한 센서가 가장 범용적이며, 환경에 대한 명확한 사전 정보가 없는 고객들에게도 가장 인기 있는 선택지입니다.
※ 가속도계 선택 (Accelerometer Selection)
어떤 종류의 가속도계를 선택해야 할까요?
이 질문은 솔직히 말해 복잡한 문제입니다. 하지만 요약하자면, 세 가지 유형이 있습니다:
- 정전용량식(Variable Capacitance):
500Hz 이하의 저주파 진동에 가장 적합
충격 정보가 제한적으로만 필요한 경우에도 사용 가능
- 압전식(Piezoelectric):
높은 감도 덕분에 진동 측정에 최적
충격도 측정 가능
하지만 측정 범위를 초과하는 충격이 가해지면 포화 현상이 발생할 수 있음
DC 결합이 아니기 때문에 정적 가속도나 5Hz 이하의 진동은 측정 불가
- 압저항식(Piezoresistive):
고급 충격 테스트에 가장 적합
범위를 초과하는 이벤트에도 포화 현상이 발생하지 않음
DC 결합이므로 저주파 및 정적 가속도도 측정 가능
단점은 비싼 가격대
▶어떤 측정 범위가 필요할까요?
측정 범위는 해상도 및 노이즈와 반비례 관계에 있습니다.
즉, 가속도계의 측정 가능 범위가 넓어질수록, 노이즈 수준이 증가하고 측정 가능한 최소 단위 해상도는 낮아집니다.
※ 가격 vs 데이터 품질 (Price vs Data Quality)
저희 제품들은 일반적인 기능에서 상당한 중복성을 가지고 있습니다.
하지만 앞서 설명한 바와 같이, 기록되는 데이터의 종류에 따라 차이가 발생합니다.
일반적으로는 품질이 높을수록 가격도 상승합니다.
저희는 모든 제품을 합리적인 가격에 제공하면서도 높은 품질을 유지하고자 노력하고 있습니다.
하지만 제품군 내에서도 여전히 일부 트레이드오프가 존재합니다.
만약 가격이 고객님 혹은 귀 기관의 가장 중요한 고려 사항이라면, 디지털 정전용량식 가속도계를 탑재한 센서를 추천드립니다.
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