전자석 액츄에이터 평가 실험

소개

- 전기 액츄에이터의 원리를 이해한다.
- 전자석 액츄에이터의 특성 평가 및 사용법을 습득한다.

목차

센서 및 액츄에이터 실험

전자석 액츄에이터 평가실험

Ⅰ. 실험 목적

Ⅱ. 전자석 액츄에이터 실험
1. 하중과 스트레인게이지의 관계
1) 외팔보의 재질과 길이, 폭, 두께 측정
2) 하중과 스트레인게이지의 관계 실험값
3) 추의 하중과 스트레인게이지의 관계 그래프
2. 인가전류와 전자석 힘의 관계
1) 전자석 코일의 저항 측정 결과 값
2) 인가전류와 전자석 힘의 관계 실험 결과 값
3. 액츄에이터 감도
1) 외팔보의 전자석 변화량에 따른 스트레인 측정 값
2) 보정치를 고려한 액츄에이터 감도 ) 외팔보 시스템의 동특성 실험 값 그래프
3) 고유진동수 이론 값
4) 이론값과 실험값의 고유 진동수 비교
4. 외팔보 시스템의 동특성 실험
1) 외팔보 시스템의 동특성 실험 값
2) 외팔보 시스템의 동특성 실험 값 그래프
3) 고유진동수 이론 값
5. DC gain 과 AC gain의 비교 및 검토
1) DC gain 과 AC gain의 비교
2) 검토

Ⅲ. 검토 및 고찰

본문내용

4. 외팔보 시스템의 동특성 실험
1) 외팔보 시스템의 동특성 실험 값
주파수 (Hz)
스트레인 변형 값 (mV)
비 고
(표)
2) 외팔보 시스템의 동특성 실험 값 그래프
⇒ 실험결과 외팔보의 고유진동수 57Hz인 것으로 나타났다.
3) 고유진동수 이론 값
⇒ 고유 진동수는 다음과 같은 식으로 구할 수 있다.
- Wn = (K / m)1/2
⇒ 강성 Keq는 등가강성으로 구할 수 있다.
Keq = 3E * I / ℓ3 ( E = 207 * 109 N/m2)
I = b * h3 / 12 = 0.02m * (0.0023m)3 / 12 = 2.02 * 10-11m4
∴ Keq = 3 * 207 * 109 (N/m2) * 2.02 * 10-11(m4) / (0.168m)3 = 2645N/m
m = ρ * V = 7900000(g/m3) * 0.02m * 0.0023m * 0.168m = 61.05g = 0.061Kg
⇒ 따라서 고유진동수를 구하면
- Wn = (K / m)1/2 = (2645(N/m) / 0.061(Kg))1/2 = 208.23rad/s
⇒ 고유 진동수를 구하면
- f = Wn / 2π = 33Hz
4) 이론값과 실험값의 고유 진동수 비교
실험값 (Hz)
이론값 (Hz)
차이값(Hz)
5. DC gain 과 AC gain의 비교 및 검토
1) DC gain 과 AC gain의 비교
- 고유진동수의 2/3 주파수일때 스트레인 = 24mV
- 0Hz일 때의 스트레인 = 9.16mV

2) 검토
- 단순히 DC gain만 있을 경우 보다는 AC gain이 작용할 경우가 더 많은 스트레인을 나타내는 것을 볼 수 있다. 이것은 외팔보의 동특성 그래프를 통해서도 확인 할 수 있다. 물론, 고유진동수 부근에서 가장 많은 스트레인이 나타나는 것은 당연하다.

참고자료

· 없음