힘 측정기술의 트렌드

테스트벤치(Test bench) 엔지니어링 기술의 발전은 측정용 앰프와 소프트웨어 시스템 만으로 이루어 지지 않습니다. 측정의 기본이 되는 센서 기술 역시 최신 테스트벤치 산업 동향에 기여하고 있습니다. 아래의 기술 기사에서는 최신형 스트레인 게이지가 내장된 센서가 테스트벤치에서 어떻게 활용되는지에 대해 설명합니다.

견고하고 정밀한 측정, 다양한 측정 범위, 수월한 사용 인터페이스 등 최신 트렌드를 반영한 HBM의 힘 센서 는 더 나은 테스트벤치 환경을 위해 끊임없이 연구 개발 되고 있습니다.

4가지의 센서 기술 동향

향상된 정확도

극한 환경에서도 사용 가능

최고의 유연성

대용량 힘 측정 가능

Innovation Trend #1: 향상된 정확도

더 높은 정확도로 더 넓은 측정 범위를 경험하세요! - 테스트벤치에서 사용되는 센서의 중요성.

테스트벤치에서 센서의 역할은 매우 중요합니다. 그 이유는 센서의 정확도가 향상됨에 따라, 요구되는 정확도에서 센서의 가용한 측정 범위, 즉 센서의 작동 범위가 확대되기 때문입니다.

전작인 S2와 새롭게 출시된 산업용 힘 센서인 S2M sensor 를 비교한 도표를 확인 해 주시기 바랍니다. 최첨단 측정 기술이 집약된 S2M 힘 센서는 향상된 정확도와 넓은 측정 범위를 가지고 있습니다. 예시에 나타난 계산은 두 센서의 부분적 하중 범위에서 이루어진 힘 측정 결과를 기준으로 하고 있습니다. 측정 시간은 30분입니다. 측정 중 온도 변화는 20켈빈(Kelvin)으로 가정했습니다. 센서의 측정 범위는 500N입니다. 선형도(Linearity), 0점 온도 계수와 감도(Sensitivity), 이력현상(Hysteresis), 크리프(Creep) 등의 영향 값을 고려하였습니다.

 

 따라서 측정 범위가 500N인 센서를 이용하여 약 20N의 힘을 정밀하게 측정할 수 있습니다. 

  • 과부하에 대한 안정성이 뛰어납니다.
  • 넓은 범위의 측정이 가능합니다.

Innovation Trend #2: 극한 환경에서도 사용 가능!

IP68 등급의 힘 센서를 이용하여 신뢰도 높은 계측을 할 수 있습니다.

극한 환경에서 제품 계측을 하고 계십니까? 주변 환경 때문에 정밀한 측정에 어려움을 겪으십니까? HBM의 내구성이 뛰어난(Ultra-rugged) 앰프와 센서를 이용한다면 그 문제를 해결할 수 있습니다!

IP68등급의 견고한 센서를 통해 3미터 물 기둥 속에서도 100시간 동안의 침지 시험을 수행할 수 있습니다.

그 뿐 아니라, 힘 센서의 소재인 스테인리스 스틸(Stainless steels)은 내부식성과 탄성 측면에서 매우 효과적인 것으로 입증되었습니다. 따라서 HBM은 스테인리스 스틸, IP68, 완벽한 방수 기능, 0.02* 정확도 등급을 갖춘 센서 제품을 선보이고 있습니다.

* HBM의 기준에 따른 정확도 등급은 일반 시장 기준에 대비 훨씬 높은 요구조건을 충족합니다. 더 자세한 사항은 데이터 시트를 참조하세요.

 

 

 



Innovation Trend #3: 유연성

최신 기술을 접목한 커스터마이징 센서로 고객의 조건에 완벽히 부합.

센서의 유연성에 관한 기준이 크게 높아지고 있습니다. 테스트 벤치 엔지니어들은 준비 시간을 더욱 줄이기 위해, 힘 적용과 보정을 위한 다양한 부속품, 케이블 길이 또는 공장에서 영구적으로 장착한 플러그 등에 기대를 모으고 있습니다.

최신형 힘 센서는 모듈식 설계를 통해 이러한 문제를 해결하고 있습니다. HBM의 거의 모든 힘 센서는 이제 개별 설정이 가능하며, 다양한 선택형 커넥터와 케이블이 제공됩니다. C10 힘 센서의 경우에는 총 2304가지 조합이 가능합니다!

최근에는 TEDS (Transducer Electronic Data Sheet) 에 대한 수요도 크게 늘었습니다. TEDS는 센서 데이터를 읽어낼 수 있는 작은 메모리 칩이 장착된 패시브(passive) 센서입니다. 적합한 앰프가 있다면 이러한 기술을 이용하여 측정 채널을 매개변수화할 필요가 없고, 오차 발생 가능성도 줄어듭니다.

2304

The number of possible combinations available with the C10 force transducer: 

  • Double bridge/single bridge
  • 4 mV/V or 2m V/V output voltage
  • TEDS 
  • 100 % or 50 % calibration
  • With or without charge base
  • Plug protection
  • Connector, integrated cable
  • IP68 option 

Innovation Trend #4: 큰 힘을 측정하려면...

빌드업(Build-up) 시스템: 작은 디테일에서 큰 그림을 얻는다.

기술 장치들이 대형화되는 추세를 감안하여, HBM은 이제 5MN까지의 표준형 제품에 추가하여, 20MN까지의 특수 솔루션을 제공하고 있습니다. 예를 들면, 이러한 솔루션은 선박이나 풍력발전 시스템에도 적용됩니다. 선박이나 풍력발전소를 운영할 때에는 큰 힘이 발생하고, 이러한 힘은 테스트를 통해 검증해야 합니다.

물론 현장에서 사용하는 힘 센서는 항상 보정해야 하지만 큰 힘을 보정하기는 어렵습니다.

일반적으로는 힘의 원천(예, 유압 실린더)과 표준 힘 센서를 이용하여 큰 힘을 보정합니다. 표준 힘 센서의 정밀도가 보정의 정확도를 결정합니다.

이러한 이유로 HBM은 힘 센서 3개를 병렬로 장착한 이른바 빌드업(build-up) 시스템을 개발했습니다. 이 시스템은 보정 작업을 비롯하여 많은 연구 프로젝트에 사용하고 있습니다. 개별 소형 센서의 특징에서 전체 시스템의 형태를 도출하는 것이 목표입니다.

예를 들어, 정밀도가 높은 3개의 센서를 Build-up 하여, 제작 되지 않은 대용량 힘에 대해서도 동일한 정밀도의 측정이 가능합니다.

이러한 기술을 이용하면 고도로 정밀하게 보정된 힘 측정 기술을 테스트 작업에 사용할 수 있기 때문에 유럽연합은 이 연구를 후원하고 있습니다. 현재까지 제공된 시스템의 용량은 60kN에서 10MN 사이입니다.

 

 


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