보의 스프링 상수(LVDT)

가장 간단한 방법으로서, 직접 P의 힘을 가하고 이에 따른 변위를 측정하여 k를 구한다. 여기서 중요한 것은 어떻게 하면 미소한 변위를 정밀하게 측정할 것인가이다. 흔히 많이 쓰는 버어니어 켈리퍼스나 마이크로미터는 접촉이 힘들기 때문에 쓸 수 없을 것이며, 다이얼 게이지는 자체의 스프링 힘과 Damping 때문에 오차가 심하다.

4.3 LVDT(Linear Variable Differential Transducer)

4.3.1 원리 및 사용법
그림 7.2은 AC-type LVDT의 구조를 나타낸 것으로서 갈색, 노랑색으로 나타낸 1차 코일과 흑색, 녹색과 청색, 적색으로 나타낸 2개의 2차 코일 사이에 철심이 놓여 있다. 1차 코일에 Function Generator를 이용하여 sine wave(교류전원)를 가하면 2차 코일에 전압이 유도된다. 철심이 1차 코일과 2차 코일 사이에 놓여 있어, 철심의 위치에 따라 2개의 2차 코일에 발생하는 유도 기전력간의 차이가 발생한다. 유도 기전력의 차는 철심의 변위에 선형적으로 비례하여, LVDT를 이용하여 변위를 측정할 수 있다.
그림 7.2 는 LVDT의 결선 방법을 나타낸 것이다. 먼저 Input단자에 (+)와 GND에 맞게 FG로부터 3.5kHz, 2Vrms 정도의 sine wave를 가하고 DVM으로…(생략)