마찰전기 소음 이해

정의: 마찰전기 소음이란 무엇인가?

마찰전기 소음 진동 신호, 특히 압전 신호의 신호를 오염시킬 수 있는 전기 간섭의 한 형태입니다. 가속도계센서 케이블 자체가 굽힘, 휘어짐 또는 충격과 같은 기계적 운동을 받을 때 생성되는 저주파 잡음 신호입니다. 이 잡음은 측정 대상 기계의 실제 진동과는 관련이 없으므로, 적절하게 제어하지 않으면 심각한 측정 오류를 초래할 수 있습니다.

원인: 마찰전기 효과

소음은 다음에 의해 생성됩니다. 마찰전기 효과, 서로 다른 두 물질이 접촉했다가 분리될 때 정전기가 발생하는 현상입니다. 일반적인 동축 가속도계 케이블은 중심 도체, 유전체(절연) 층, 그리고 외부 차폐층으로 구성됩니다.

케이블이 구부러지면 유전체와 외부 차폐막이 서로 마찰하여 소량의 정전하가 발생합니다. 이 전하는 압전 센서에 연결된 고감도 증폭기에 의해 감지되는 전압을 생성합니다. 그 결과, 기계의 진동과는 무관한 저주파 "럼블" 또는 스퓨리어스 전압 스파이크가 진동 신호에 발생합니다.

마찰전기 잡음의 특성

• 저주파: 소음은 주로 저주파 현상으로, 일반적으로 10Hz 미만에서 발생합니다.
• 가짜 스파이크: 이는 종종 무작위적이고 고진폭 스파이크로 나타납니다. 시간 파형.
• "스키 슬로프" 스펙트럼: 에서 FFT 스펙트럼이는 "스키 슬로프" 효과를 일으킬 수 있는데, 이는 스펙트럼의 저주파 끝에서 노이즈 플로어가 매우 높지만 그 이후 떨어지는 현상입니다.
• 반복 불가능: 소음은 기계의 회전과 동기화되지 않으며 측정 간에 반복되지 않습니다.

왜 문제가 되나요?

마찰전기 잡음은 기계의 실제 저주파 진동 신호를 가릴 수 있습니다. 이는 저속 기계를 분석할 때 심각한 문제로, 1X RPM에서의 불균형 및 정렬 불량과 같은 중요한 진단 정보가 저주파에 위치하기 때문입니다. 잡음은 이러한 실제 신호를 가리거나 실제 신호로 오인되어 오진을 초래할 수 있습니다.

마찰전기 소음을 방지하는 방법

마찰전기 소음을 방지하려면 적절한 케이블 선택과 설치 기술을 활용해야 합니다.

1. 고품질, 저잡음 케이블을 사용하세요: 평판이 좋은 센서 제조업체들은 "저잡음" 케이블을 제공합니다. 이 케이블은 유전체와 외부 차폐막 사이에 특수 전도성 흑연 층이 도포되어 있습니다. 이 층은 드레인 역할을 하여 정전하 축적을 방지하고 마찰 전기 효과를 크게 감소시킵니다.
2. 케이블 고정: 이것이 가장 중요한 실질적인 단계입니다. 케이블은 최대한 센서 가까이 기계 표면에 단단히 고정하거나 접착해야 합니다. 이렇게 하면 케이블이 기계와 함께 진동하며, 독립적으로 휘어지거나 움직이는 것이 방지됩니다. 케이블의 느슨한 고리나 늘어진 부분은 소음의 주요 원인입니다.
3. 케이블 충격을 피하세요: 케이블이 회전하는 샤프트나 기타 움직이는 기계 부품 등 충격이나 휘핑의 원인이 되는 곳에서 멀리 떨어져 있도록 배선되어 있는지 확인하세요.
4. 적절한 접지: 마찰 전기 효과와 직접적인 관련이 있지는 않지만, 센서와 케이블이 제조업체의 지침에 따라 적절히 접지되어 있는지 확인하는 것은 접지 루프와 같은 다른 형태의 전기적 노이즈를 방지하는 데 필수적입니다.

올바른 유형의 케이블을 사용하고, 가장 중요한 것은 케이블을 제대로 고정함으로써 마찰전기 잡음의 영향을 거의 완전히 없앨 수 있으며, 이를 통해 더 깨끗하고 신뢰할 수 있는 저주파 진동 데이터를 얻을 수 있습니다.

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