진동 센서 완벽 가이드: 유형, 응용, 통합 방법

진동 센서는 중장비의 진동 측정에 사용되는 압전 소자입니다. 이 장치는 진동 분석을 돕는 감지 요소를 가집니다. 또한, 일상 작업에서 항상 접할 수 있는 장치입니다.

이 글에서는 무선 진동 센서, 유형, 용도, 연결 방법을 다룹니다. 또한, 필요에 맞는 적합한 진동 센서를 찾고 배우는 데 도움을 드립니다!

1. 진동 센서란?

진동 센서의 다른 이름은 압전 진동 센서입니다. 주목할 점은 센서가 시스템의 압력, 가속도, 진동 변화를 측정하여 작동한다는 것입니다.

진동 센서 모듈의 도움으로 이 무선 센서들은 라즈베리 파이나 아두이노와 함께 작동합니다. 그 결과, 이 특성은 센서 애플리케이션에 더 작지만 접근 가능한 폼 팩터를 허용합니다.

2. 진동 센서의 유형은?

• 와전류(에디 커런트) 센서: 자기장을 생성하여 큰 물체에서 효율적으로 작동. 자기장 구성품의 위치 변화 감지. 정전 용량 변위 센서로도 알려짐.
• 속도 센서: 고온 감지. 코일 내 자석이 생성하는 전류를 센싱에 사용. 자이로스코프 센서와 달리 증폭기 과부하에 덜 취약하므로 신뢰성 높음.
• 스트레인 게이지 센서: 공작기계의 변형 측정. 변화를 전기 저항으로 변환. 압력, 장력, 무게 추정 가능. 곡면에서도 효율적 작동.
• 압전 가속도계 센서: 다용도이고 넓은 동적 범위를 가져 다양한 애플리케이션에 매우 적합. 보안 경보 등 많은 응용 지원.

3. 진동 센서 선택 시 고려사항

• 주파수: 진동 주파수가 센서가 감지할 측정 정확도에 큰 영향. 무선 진동 센서에서 주파수는 시스템의 전체 측정 범위에서 허용되는 백분율 오차.
• 측정 및 동적 범위: 더 넓은 동적 및 측정 범위가 적절한 측정을 허용.
• 감도: 낮은 진폭 진동은 높은 감도 센서 지원, 반대도 마찬가지. 하지만 g 레벨(피크)이 무선 진동 센서의 가속도 범위를 초과하지 않아야 함. 초과 시 신호 왜곡 및 증폭기 과부하 발생.
• 사용 환경 조건: 환경 조건이 센서 내구성 결정. 조건이 가혹하면 산업용 센서가 이상적.

4. 아두이노와 라즈베리 파이로 진동 센서 사용법

아두이노 사용 시

아두이노를 이용해 압전 센서로 LED 제어하는 프로젝트입니다.

필요 하드웨어 구성품 이미지 참조

하드웨어 구성 이미지 참조

소프트웨어 구성

아래 코드를 새 아두이노 스케치에 사용하세요.

코드 이미지 참조

진동이 있으면 LED가 켭니다.

라즈베리 파이 사용 시

필요 하드웨어 구성품 이미지 참조

하드웨어 구성

• 그로브 베이스 햇을 라즈베리 파이에 연결
• 베이스 햇 포트 12에 연결. 센서는 아무 GPIO 포트나 가능하나 코드 명령도 해당되게 변경
• USB 케이블로 라즈베리 파이를 PC에 연결

소프트웨어 구성

소프트웨어 설정 따라 개발 환경 구성:

1. 라이브러리 복제로 소스 파일 다운로드
2. 다운로드한 소스에서 명령 실행. 명령들 실행
3. 그로브 피에조 진동 센서.py 코드 작성 또는 붙여넣기
4. 결과 실행. 다음 결과 얻어야 함

각 단계별 명령어 이미지 참조

5. 무선 진동 센서 응용 분야

산업용 진동 센서, 3D 센서 아이콘 등 이미지 참조

요약

진동 센서는 사용하기 쉽고 신뢰할 수 있는 전자 부품이 되는 훌륭한 특성을 제공합니다. 또한, 진동 센서 프로젝트에 대해 더 배우고 싶으시다면 연락 주세요! 저희 팀은 항상 여러분의 질문에 기꺼이 답변해 드립니다.