에이티에스, ATS

아날로그 신호의 대역폭, 나이퀴스트 샘플링 정리 및 앨리어싱

대역폭, 진폭 오차, 상승 시간, 샘플 속도, 나이퀴스트 샘플링 정리, 앨리어싱, 분해능과 같은 토픽을 포함하여 아날로그 신호 수집에 대해 학습합니다. 이 길라잡이는 계측기 기초 원리 시리즈의 일부입니다. 과학자와 엔지니어는 종종 디지타이저를 사용하여 실제로 아날로그 데이터를 수집하고 분석을 위해 디지털 신호로 변환합니다. 디지타이저는 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하는 데 사용되는 모든 디바이스입니다. 가장 일반적인 디지타이저 중 하나는 아날로그 신호인 음성을 다른 전화로 전송하기 위해 디지털 신호로 변환하는 휴대 전화입니다. 그러나 테스트 및 측정 분야에서 디지타이저는 대부분 오실로스코프 또는 디지털 멀티미터 (DMM)를 의미합니다. 이 문서에서는 오실로스코프를 중점적으로 다루지만 대부분의 토픽은..

산업 자동화는 계속 발전하고 있으므로 시스템 통합에 대한 구조적이고 신뢰할 수 있는 접근 방식을 유지하는 것이 중요합니다. 산업 자동화의 표준은 이러한 구조를 제공하여 다양한 산업 분야에서 시스템이 안전하고 효율적이며 일관되게 작동하도록 보장합니다. 이러한 표준의 중요한 역할을 이해하는 것은 운영 및 안전 기대치를 모두 충족하는 시스템을 설계, 구현 및 유지 관리하는 데 필수적입니다. 산업 자동화 표준은 자동화 시스템의 호환성, 안전성 및 효율성을 보장하기 위해 국제기구에서 정한 공식화된 지침입니다. 이러한 표준은 산업 환경 내의 장치, 소프트웨어 및 프로세스가 상호 작용하는 방식을 규제하여 다양한 산업 및 지역에 적용되는 보편적인 프레임워크를 제공합니다. 1. 산업 자동화의 표준표준은 자동화된 산업 환..

압력 용기 검사는 현대 산업 공정에 필수적이며, 고압 하에서 물질을 저장하고 운반할 수 있습니다. 다양한 응용 분야와 다양한 산업 분야에서 중요한 역할은 적절한 설계, 제조 및 유지 관리의 필요성을 강조합니다. 안전 표준을 준수하고 기술 혁신을 수용함으로써 압력 용기의 지속적인 안전하고 효율적인 사용을 보장할 수 있습니다.정기적인 검사 및 유지 관리는 고장으로 이어지기 전에 잠재적인 문제를 식별하고 해결하는 데 매우 중요합니다. 이 방법은 압력 용기의 수명을 연장하고 신뢰할 수 있는 성능을 보장합니다.    1. 압력 용기란?압력 용기는 대기압보다 높은 압력에서 액체 또는 가스를 보관하는 밀폐 용기입니다. 외부 또는 내부 압력을 억제하기 위한 용기입니다. 이 압력은 외부 소스 또는 열 적용에 의해 얻어질..

용접 검사는 용접부의 품질, 강도, 안전성 및 기타 여러 중요한 요소를 검사하는 프로세스입니다. 용접 검사에서 숙련된 전문가는 용접 공정 전, 도중 및 후에 일련의 품질 보증 검사를 수행하여 제작이 가능한 한 안전하고 보안이 유지되도록 합니다. 금속, 열가소성 수지 또는 완전히 다른 재료로 만들어졌는지 여부에 관계없이 용접은 전 세계의 많은 산업과 환경에서 사용되며 작업자와 시민 모두를 안전하게 보호하기 위해서는 적절한 검사와 관리가 필수적입니다. 1. 용접이란?용접은 극한의 열을 사용하여 금속과 기타 재료를 접합부로 융합하는 제조 공정입니다. 용접에서 기본 또는 모금속은 용융되어 용접 풀로 알려진 용진재와 결합됩니다. 그런 다음 이 풀을 냉각하고 두 번째 조각에 부착하여 원래 재료 자체보다 더 강하고 ..

누출 테스트(Leak Testing)는 검사자가 물체 또는 시스템이 특정 누출 한계 내에서 작동하는지 여부를 확인하는 데 사용하는 절차입니다. 누출은 물체에 결함(구멍, 균열 또는 기타 종류의 결함)이 있을 때 발생하여 물체가 보유하고 있는 액체나 가스가 무엇이든 흘러나올 수 있습니다. 누출 테스트는 정기적인 유지 보수 절차의 일부로 해결할 수 있도록 이러한 결함을 찾기 위해 압력을 사용합니다.일반적으로 누출 테스트는 액체 또는 가스를 저장하거나 이동하는 데 사용되는 물체에 대해 수행됩니다. 누출 테스트는 가장 일반적으로 사용되는 검사 방법 중 하나입니다. 검사자는 검사 대상을 영구적으로 변경하거나 손상시키지 않고 비파괴 검사(NDT) 방법을 수행할 수 있기 때문에 비파괴 검사(NDT) 방법의 범주에 속..

와전류 탐상검사(Eddy Current Testing)는 다양한 유형의 튜브 길이 또는 재료 표면을 따라 전자 프로브를 실행하여 결함을 찾는 프로세스입니다. 와전류는 프로브에 의해 전도성 물질로 유입되는 전류와 반대 방향으로 흐르는 전류입니다. 와전류 검사는 일반적으로 와전류 검사, 전자기 검사 또는 전자기 검사라고도 합니다. 와전류 탐상검사를 통해 검사자는 육안으로 보이지 않을 수 있는 매우 작은 결함을 찾을 수 있습니다. 와전류 테스트 프로브에서 수집된 원시 데이터는 이러한 목적으로 제작된 소프트웨어를 사용하여 처리한 결과의 결함을 식별하는 방법을 알고 있는 숙련된 검사관이 분석해야 합니다.와전류 검사는 비파괴 검사(NDT)에 사용되는 여러 전자기 검사 방법 중 하나로, 검사 대상 물질을 손상시키지 ..

파괴 테스트는 구성 요소, 자산 또는 재료가 고장난 지점을 분석하는 테스트 방법입니다. 검사관은 재료가 압력 하에서 어떻게 작동하는지에 대한 통찰력을 얻기 위해 재료를 완전히 변형시키거나 파괴하는 다양한 파괴 테스트 방법을 테스트합니다. 파괴 검사 방법은 인성, 경도, 유연성 및 강도와 같은 부품의 물리적 특성을 식별할 수 있습니다. 파괴 시험은 거의 일반적으로 파괴 물리 분석(DPA - Destructive Physical Analysis) 또는 파괴 재료 검사(DMT - Destructive Material Testing )라고 합니다. 파괴적인 물리적 분석은 정확한 작동, 유지 관리 및 교체 권장 사항을 요구하기 위해 구성 요소의 한계를 식별하는 중요한 테스트 방법입니다. DT 분석법은 일반적으로 ..

석유 및 가스 또는 석유 화학과 같이 휘발성 물질을 사용하는 모든 공정 집약적 산업에서 부식은 자산의 수명에 대한 가장 큰 위협 중 하나가 될 수 있습니다. 적절한 모니터링이 없으면 보일러나 압력 용기와 같은 대형 산업용 용기가 부식으로 인해 서서히 마모되어 누출 또는 고장을 일으키고 성능과 신뢰성이 저하될 수 있습니다.극단적인 경우, 부식을 모니터링하지 않고 방치하면 자산의 전면적인 고장과 폭발로 이어질 수 있으며, 이로 인해 인명 안전 위험, 막대한 장비 비용 및 그에 따른 환경 피해가 발생할 수 있습니다. 미국에서만 탄소강 부식으로 인한 연간 총 비용이 2,760억 달러에 달하는 것으로 추산됩니다. 이것이 바로 부식 모니터링 및 녹 감지가 중요한 이유이며, 시간이 지남에 따라 자산의 성능 저하를 방..

음향 방출 테스트(Acoustic Emission Testing) 는 초음파 응력파의 방출을 사용하여 재료의 결함을 식별하는 검사 방법입니다. 이러한 초음파는 초음파 검사에서와 같이 외부 소스에서 유입되지 않고 검사되는 재료 내부에서 발생합니다. 음향 방출 테스트는 음향 방출(AE), 음향 테스트(AT, 음향 NDT 또는 AE 테스트)라고도 합니다.  음향 방출 검사는 비파괴 검사(즉, 검사자가 재료에 해를 끼치지 않고 재료에 대한 데이터를 수집할 수 있도록 하는 검사)의 가장 일반적이고 유용한 방법 중 하나입니다.음향 방출 테스트의 주요 장점은 검사자가 재료를 손상시키지 않고 재료의 전체 하중 이력을 테스트할 수 있다는 것입니다.역사적으로 AE는 관련 비용이 높기 때문에 고가의 구조물을 검사하고 유지 ..

1. 계측의 비선형성  계측 장치의 맥락에서 비선형성은 측정 기기의 입력과 출력 사이의 선형 관계에서 벗어나는 것을 나타냅니다.입력의 변화는 이상적인 선형 시스템에서 출력의 비례적인 변화를 초래합니다.그러나 많은 실제 계측기는 비선형 동작을 나타내며, 이는 입력과 출력 간의 관계가 엄격하게 비례하지 않는다는 것을 의미합니다.비선형성(Non-linearity)은 측정 범위의 영점을 끝점/전체 스케일과 연결하는 직선으로부터의 최대 편차입니다.트래버스된 위치 또는 길이와 출력 신호는 선형 관계를 갖습니다.출력 그래프와 입력 그래프의 직선에서 가능한 최대 편차를 일반적으로 비선형성이라고 합니다.비선형성을 다룰 때는 계측 시스템의 특성과 관련된 비선형성의 특성을 철저히 이해하는 것이 중요합니다.또한 센서 노화 또..

파형이 사이클당 최소 2개의 샘플을 제공하지 않는 주파수에서 샘플링될 때 정현파의 주파수 특성이 회복할 수 없을 정도로 손실된다는 것을 보았습니다. 즉, Nyquist 속도보다 낮은 주파수로 샘플링하는 경우 정현파를 완벽하게 재구성할 수 없습니다. 그러나 대부분의 신호는 단일 주파수 정현파가 아닙니다. 예를 들어, 변조된 RF 신호는 반송파 및 기저대역 파형과 관련된 주파수를 가지며, 인간의 음성을 나타내는 오디오 신호는 다양한 주파수를 커버합니다. 푸리에 변환을 사용하여 신호의 주파수 내용을 시각화합니다. 시간 영역 플롯은 단일 주파수 신호의 맥락에서 불충분한 샘플링 속도의 효과를 전달하는 좋은 방법이지만 다른 유형의 신호의 경우 주파수 영역을 사용하는 것이 좋습니다. 샘플링의 주파수 영역 효과 지정된..

나이퀴스트 샘플링 정리 또는 더 정확하게는 나이퀴스트-섀넌 정리는 혼합 신호 전자 시스템의 설계를 지배하는 기본적인 이론적 원리입니다. 현대 기술은 아날로그-디지털 변환 및 디지털-아날로그 변환 없이는 존재하지 않을 것입니다. 사실, 이러한 작업은 너무 보편화되어 아날로그 신호를 디지털로 변환하고 심각한 정보 손실 없이 다시 아날로그로 변환할 수 있다고 말하는 것이 자명하게 들립니다. 나이퀴스트-섀넌 정리(The Nyquist-Shannon Theorem) 이러한 주장은 현대 전기 공학의 가장 중요한 원칙 중 하나와 일치하기 때문에 가능합니다. 시스템이 신호의 최고 주파수를 최소 2배 초과하는 속도로 아날로그 신호를 균일하게 샘플링하면 샘플링을 통해 생성된 이산 값에서 원래 아날로그 신호를 완벽하게 복구..

측정 정확성을 보장한다는 것은 종종 데이터 시트에서 원시 사양을 읽는 것 이상을 의미합니다. 전기 환경의 맥락에서 응용 분야를 이해하는 것은 특히 시끄럽거나 산업 환경에서 성공을 보장하는 데에도 중요합니다. 접지 루프, 높은 공통 모드 전압 및 전자기 복사는 모두 신호에 부정적인 영향을 미칠 수 있는 잡음의 일반적인 예입니다. 측정 시스템에는 적절한 차폐, 케이블 연결 및 종단을 포함하여 노이즈를 줄이기 위한 많은 기술이 있습니다. 그러나 이러한 일반적인 모범 사례 외에도 더 나은 노이즈 내성을 보장하기 위해 할 수 있는 일이 더 있습니다. 다음 5가지 기술은 보다 정확한 측정 결과를 얻기 위한 지침 역할을 합니다. DC 공통 모드 전압 제거 매우 정확한 측정은 차동 측정에서 시작됩니다. 이상적인 차동 ..

데이터 수집 시스템이란? 데이터 수집 시스템은 센서, 측정 장치 및 컴퓨터로 구성된 시스템입니다. 데이터 수집 시스템은 수집된 데이터를 처리하는 데 사용되며, 전기적 또는 물리적 현상을 이해하는 데 필요한 정보를 수집합니다. 예를 들어, 데이터 수집 시스템은 물체를 특정 온도로 가열하는 데 사용되는 가열 코일의 온도를 테스트할 때 사용할 수 있습니다. 가열 코일의 성공 수준은 온도를 측정하여 파악할 수 있습니다. 온도를 측정하고 기록하는 간단한 작업을 데이터 수집이라고 하며 데이터 수집 시스템을 사용하여 수행됩니다. 데이터 수집 시스템이 작동하는 또 다른 예는 전기 저항기에서 전류 흐름의 전위차를 측정하고 기록할 때입니다. 데이터 수집 시스템을 사용하여 전기 및 물리적 현상을 측정하고 기록하는 이유는 추..

소음 수준을 측정할 때 Lmax & Peak를 혼동해서는 안 됩니다. Lmax는 RMS(제곱 평균 제곱근) 노이즈 소스 또는 환경의 최대 레벨이며, 여기서 peak는 원시 노이즈 소스의 최대 레벨입니다. RMS(제곱 평균 제곱근)는 다양한 노이즈 소스 양의 크기를 측정한 것입니다. 이름은 일련의 신중한 값 또는 연속적인 가변 함수에서 값의 제곱 평균의 제곱근에 대한 계산에서 파생됩니다. RMS 값을 사용하는 이유는 노이즈 레벨을 보다 명확하게 이해할 수 있게 하여 크기가 지속적으로 변하는 노이즈 소스 파형에 대한 계산 및 측정을 더 쉽게 만듭니다. Lmax는 측정 기간 내 가장 높은 RMS 음압 레벨입니다. Lmin은 측정 기간 내에서 가장 낮은 RMS 음압 레벨입니다. 피크는 측정 기간 내 음압의 최고..

음압 레벨(SPL)은 일반적으로 Lp로 작성되며 기준 값에 대한 소리의 평균 제곱근 음압을 나타냅니다. 음압 레벨은 기준 값에 대한 소리의 RMS(제곱근 평균 제곱) 음압의 로그 측정값입니다. 간단한 음파는 사인파로 표현될 수 있습니다. 오실로스코프에 표시되는 경우 단일 톤 노이즈 레벨(즉, 교정기 톤)의 일반적인 출력 신호인 사인파의 다이어그램입니다. 음파와 관련된 기본 매개변수는 Peak, Peak-Peak, Periodic Time, RMS(제곱 평균 제곱근)입니다. 소음 측정기는 음압을 측정하고 국제 협약에 따라 데시벨 (dB)로 보정됩니다. 데시벨 단위의 음압 레벨(Lp)은 다음과 같이 정의됩니다. : P는 측정된 RMS(제곱 평균 제곱근) 음압입니다. P0 는 기준 RMS 음압(20μPa)입니..

음향학은 소리의 과학이자 물리학의 한 분야입니다. 음향의 범위는 인간과 동물이 들을 수 있는 현상에 국한되지 않고 정상인이 들을 수 없을 정도로 주파수가 너무 낮거나(초저주파) 너무 높은(초음파) 현상도 포함합니다.  소리는 가스, 액체와 같은 탄성 전달 매체를 통해 음파로 전파되는 진동입니다. 소리는 종파의 형태로 전파되며, 탄성 매체에서 연속적인 압축 또는 희박을 포함합니다. 진폭 - Amplitude 음파의 진폭은 파동의 높이를 측정한 것입니다. 음파의 진폭은 소리가 생성될 때 평균 위치에서 매질의 진동 입자의 최대 변위 또는 음량으로 정의할 수 있습니다. 볏 또는 물마루와 파도의 평균 위치 사이의 거리입니다. 그림 1. 사인파의 진폭 주파수 - Frequency 주파수에 대해 이야기하기 전에 먼저..

소리를 정량화하는 방법에는 여러 가지가 있습니다. 사용되는 주요 용어 중 세 가지는 Sound Pressure, Sound Power, Sound Intensity입니다. 음압 - Sound Pressure 음압 또는 음압은 공간의 특정 위치에서 소리의 진폭 수준을 나타내는 데 사용되는 스칼라 양입니다. 주변 대기압과의 편차이며 음파에 의해 발생합니다. 음압은 측정이 이루어지는 거리와 측정이 이루어지는 대기 환경에 따라 다릅니다. 음압의 SI 단위는 파스칼(Pa)입니다. 공기 중에서는 마이크를 사용하여 음압을 측정하고 수중 청음기를 사용하여 수중에서 측정할 수 있습니다. 인간의 귀는 매우 넓은 범위의 음압을 견딜 수 있지만 인간이 들을 수 있는 최소 음압은 ~20μPa입니다. 그러나 질병이나 시끄러운 음..

대부분의 사운드 레벨 미터는 아무 것도 기록하지 않고 단순히 실시간 dB 측정을 표시하기 때문에 이러한 구별을 하는 것이 중요합니다. 소음 측정기란? 음압 레벨 미터(SPL)라고도 하는 사운드 레벨 미터는 소리가 얼마나 큰지 측정하는 장치입니다. 보정된 마이크를 사용하여 데시벨(dB) 수준의 변화를 감지합니다. 소음 측정기의 정확도는 "등급"또는 "유형"사양으로 지정됩니다. 소음 측정기의 클래스와 유형의 차이점 소음 측정기의 "유형"또는 "등급"은 일련의 표준에 정의 된대로 얼마나 정확한지를 분류합니다. "유형"은 분류에 대한 오래된 용어이지만 여전히 소음 측정기 제조업체에서 널리 사용됩니다. 유형 / 클래스 1 사운드 레벨 미터는 유형 / 클래스 2 미터보다 정확합니다. 소음 측정기는 다양한 주파수에서..

카 메이커는 품질 향상을 위해 부품 납품업체에게 소음 준수 기준을 제시하고 있으며, 소음 발생을 최소화하는 설계 및 개발 기술 그리고 양산제품에 대한 소음 평가를 요구하고 있다. ​ 자동차에는 소음을 발생시키는 요소들이 수없이 많이 존재한다. 도어, 시트, 캠 샤프트, 베어링, ABS 모터, 각종 전기 모터 등이 그러한 예가 되며, 대부분의 경우 회전 또는 선형 동작을 하는 기계 부분이다(그림 1a ~ 1c). ​ ​ ​ 자동차 제조사(OEM)는 품질 향상을 위해 부품 납품업체에게 소음 준수 기준을 제시하고 있으며, 소음 발생을 최소화하는 설계 및 개발 기술 그리고 양산제품에 대한 소음 평가를 요구하고 있다. 진동(Vibration) 또는 음향(Acoustic) 센서를 통해 수집된 데이터는 필터를 거친 ..