일반적으로 사용자가 사용 목적에 적합한 가속도계를 선택하기 이전에 기본적으로 알아두어야 할 사항은 다음과 같다.

 

가속도계의 종류
대부분의 가속도계 제조사들이 생산해 내는 가속도계는 그 종류가 매우 다양해서 사용자가 가속도계를 선택하는 것이 매우 어렵게 생각되어 질 수 있다.

그러나 대부분의 수요를 충족시키는데 사용되어 지는 가속도계는 일반용도의 가속도계 몇몇 종류일 뿐이다.
다른 종류의 가속도계로는 먼저 높은 레벨이나 고주파수의 측정, 구조물, 판넬 등에서 사용하도록 고안되어진 무게가 0.5~2g 정도의 아주 작은 크기의 가속도계가 있다.
다른 특수한 목적에 이용되는 것으로는 서로 직교하는 3축을 동시에 측정하는 3축가속도계(Triaxial accelerometer), 고온용, 교정용(Calibration), 높은 충격용, 고감도형 등이 있다.

 

가속도계의 특성-감도, 질량, 동적범위
일반적으로 가속도계에서 제일 먼저 고려되어지는 특성은 감도(Sensitivity)이다. 가속도계가 받고 있는 가속도의 크기가 일정하다면, 가속도의 주파수가 달라져도 가속도계의 공진주파수(Resonance frequency)

보다 약간 낮은 주파수 범위까지의 넓은 범위에 걸쳐서 가속도계는 일정한 크기의 출력(Output)을 발생시킨다. 이상적인 가속도계로는 이 출력이 매우 높다면 좋겠지만 고감도의 가속도계는 구성되는 압전체의

크기가 증가하므로 결과적으로 크고 무거운 가속도계가 되고 사용 가능 최대 주파수도 낮아지므로, 적절한 절충이 요구된다. 보통의 경우 전치증폭기(Preamplifier)가 낮은 레벨의 신호를 처리해 주므로 심각한 문제는 아니다.
가속도계의 질량(Mass)은 측정지점에서 진동의 크기와 주파수를 심각하게 변화시키므로 시료를 측정하고자 할 때 가속도계의 질량은 중요한 변수이다.

일반적으로 가속도계의 질량은 설치하고자 하는 진동부분의 동적질량의 1/10을 넘어서는 안 된다.
가속도계의 동적범위(Dynamic range)는 매우 높거나 낮은 가속도레벨을 측정하고자 할 때 고려되어 진다. 가속도계의 하한한계(Lower limit)의 경우는 가속도계에 의해서 직접 결정되는 것은 아니라,

연결 케이블과 증폭회로로부터의 전기적 잡음에 의해 결정되어 지는데 보통 0.01㎨ 정도이다. 상한한계(Upper limit)는 가속도계의 구조강도에 의해 결정되는데 일반용도의 가속도계는 50,000~100,000㎨ 까지 선형적으로 변한다.

 

가속도계의 주파수영역
기계적 시스템은 대부분의 진동에너지가 10~1000Hz 사이의 비교적 좁은 주파수 영역에 존재한다. 그러나 가끔 보다 높은 주파수에도 관심이 있으므로 측정은 약 10kHz 까지 한다.

그러므로 가속도계를 선택할 때 가속도계의 주파수 범위가 관심 영역을 포함할 수 있는가를 확인해야 한다.
가속도계가 정확한 출력을 낼 수 있는 저주파수 영역은 두 가지 요소에 의해서 제한된다. 첫째는, 증폭기의 저주파 차단으로, 이것은 그 한계가 보통 1Hz 이하이므로 문제가 되지 않는다.

두번째는, 가속도계가 민감하게 반응하는 주위 온도 변화에 대한 영향이다. 최근의 전단형 가속도계에서는 이 영향이 작아서 1Hz 이하의 측정도 가능하다.
상한 한계는 가속도계 자체의 질량-스프링계의 공진 주파수에 의해 결정된다. 경험적으로 상한한계를 가속도계 공진주파수의 1/3로 정한다면 상한 주파수 한계에서 측정된 진동 성분은 +12% 이내의 오차를 갖게 되는 것이다.

그리고 필터(Fiter)를 가속도계와 함께 사용하면 가속도계의 공진에 의한 측정오차를 크게 줄일 수 있다.

 

 

General Purpose Type
-Sensitivity : 1 to 10pC/㎨
-Weight : 10 to 50g
-Frequency range : 0 to 1200Hz

Miniature Type
-Sensitivity : 0.05 to 0.3pC/㎨
-Weight : 0.2 to 2g
-
Frequency range : 1 to 2500Hz

 

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