[자연과학]기계공학실험 - 길이 측정

실험 제목 : 길이 측정
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1. 목적

마이크로미터 혹은 버니어 캘리퍼스 등으로 측정하는 수동적인 방법이 아닌 적절한 센서(전위차계 등)를 이용하여 길이를 측정하는 방법을 실습한다.

2. 이론

2.1 전위차계(Potentiometer)
○ 길이가 긴 도체의 저항은 도체의 길이에 비례()한다는 성질을 이용하여 물체의 길이를 측정할 수 있다.
그림 1 전위차계 회로도

2.2 LVDT(Linear Variable Differential Transformer)
○ 입력코일에 일정한 주파수를 가진 전압이 공급되면서 발생한 자장은 내부의 자성 코어를 지나서 출력 코일에 전자기 유도 현상에 의한 전압을 방생한다. 이때 자성코어의 위치에 따라 양쪽 출력 코일에 유도되는 전압이 달라진다. 이는 일반적인 차등변압기와 똑같은 원리를 이용한 것으로 이때의 출력되는 전압을 측정하여 길이를 측정할 수 있다.
그림 2 LVDT내부구조

3. 실험장치

3.1 길이 측정 장치
○ 실험에 사용되는 전용 측정 장치
그림 3 실험에 사용된 길이 측정 장치
3.2 LVDT
○ 전위차계로 이용되는 LVDT

그림 4 LVDT

4. 실험방법
4.1 영점조절
① 증폭기의 세팅을 한다.
-증폭비 : x1(x100,x200,x400,x800 모두 off상태)
-Excitation voltage : 5V(BV 스위치 ON 상태)
-Filter : 10Hz(Filter 스위치 중 10Hz만 on 상태)
EXC+RED(전위차계)EXC-WHITE(전위차계)SIG+BLACK(전위차계)SIG-GND(증폭기)OUTAIC…

4.5 영점 조절 실습2