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[enDAQ] 충격·진동·환경 측정 센서, 선택방법

작성일 2025.05.30

enDAQ 센서는 종류가 많아 용도에 맞는 제품을 고르기 어려울 수 있습니다.
아래 내용을 참고해 용도에 맞는 제품을 고르시기 바랍니다.
범용으로는 S4-E100D40 제품을 권합니다. 대역폭과 측정 범위가 넓습니다.

※ 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
대표 모델은 S 시리즈의 S3·S4입니다.
시리즈 이름/유형에 포함된 숫자는 폼팩터를 정의합니다:

· S3: 폴리카보네이트 인클로저
· S4: 알루미늄 인클로저




※ 알루미늄 vs 폴리카보네이트 외장 선택
외장 재질은 두 가지 주요 측면에 큰 영향을 미칩니다:

강성(Stiffness):
enDAQ 센서는 기본적으로 가속도계입니다. 가속도계의 내부 공진은 측정 가능한 주파수 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 외장이 폴리카보네이트 외장보다 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.
다만 용도에 따라 더 적합한 센서가 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 적합합니다.
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.

100g 압전식 또는 40g 정전용량식 가속도계를 탑재한 센서가 가장 범용적이며 측정 환경 정보가 부족할 때 적합합니다.


※ 가속도계 선택 (Accelerometer Selection)
가속도계는 세 가지 유형이 있습니다.

· 정전용량식(Variable Capacitance):
- 500Hz 이하의 저주파 진동에 가장 적합
- 충격 정보가 제한적으로만 필요한 경우에도 사용 가능

· 압전식(Piezoelectric):
 - 감도가 높아 진동 측정에 적합
 - 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

▶ 측정 범위 선택
측정 범위는 해상도 및 노이즈와 반비례 관계에 있습니다.
즉, 가속도계의 측정 가능 범위가 넓어질수록, 노이즈 수준이 증가하고 측정 가능한 최소 단위 해상도는 낮아집니다.