진동센서의 종류와 진동진폭단위의 관련성 (변위, 속도, 가속도)

진동의 단위가 선택되었다면 다음으로는 적절한 센서를 선택해야 한다. 우선 측정하고자 하는 위치에 접촉부착이 가능한지 또는 부착방법이 적절한 지를 확인해야 한다. 만약 고주파(5000Hz이상)일 경우에는 자석식의 부착방법은 적절하지 못하며 축의 거동을 측정하고 싶었다면 접촉식센서는 곤란하다. 또한 속도를 측정하려 했는데 동전식 속도센서를 사용하여 5Hz를 측정한다면 증폭된 오류신호를 얻게 된다. 이러한 이유는 센서를 선택함에 있어 각 센서의 특성이 진폭대역, 주파수대역, 공진대역 등에 따라 다르기 때문이다

변위, 속도, 가속도 센서의 선택

각 단위별로 출력전압 또는 전류가 비례하므로 단위의 선택은 센서의 선택과 크게 다르지 않다. 설비를 진단하고 상태를 감시하는 용도로 주로 사용되는 센서는 슬리브베어링으로 지지된 축(shaft)의 거동을 비접촉으로 직접 측정하는 Eddy current방식의 변위센서(Proximity)와 구름베어링으로 축의 진동이 전파되어 베어링하우징 외부에서, 접촉으로 간접 측정하는 Accelerometer나 그리고 전원이 필요 없이 작동하는 속도센서가 있다.  그러나 속도센서는 아주 정밀하지만 상하주파수에 고유주파수가 있어서10~1000Hz범위에 한정되는 약점이 있으므로 변위센서와 가속도센서가 많이 사용되는 이유이다. 이 것은 센서를 활용하여 진단하거나 모니터링 장비를 제조하는 기업에서 주로 사용한 시스템의 구성요소 중의 하나로서 제조사가 특정한 원리에 맞는 센서를 선택하였으므로 제조사는 이에 대한 공학적 근거도 많이 축적되어 있어야 하고 측정에 대한 신뢰성도 검증이 필요하기 때문에 공학적 수준이 학계보다 상당히 깊은 경우도 많다.

어쨌든 변위센서를 변위센서라고 부르고 가속도센서를 가속도센서라고 부르는 이유는 각 센서별로 각 진폭단위에 비례하는 전기출력을 발생하기 때문이다. 예를들면 가속도센서로 가속도진동을 출력하고 두 번 적분하여 변위로 변환한 값은 정확하지 못한 이유가 있기 때문에 가속도진동은 가속도센서로 측정하는 것이 기본이다.

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