사인파 소개 | 사인 시험

사인파는 진동 시험의 기본입니다. 이는 엔지니어가 공명을 식별하고 고정 장치를 검증하는 데 사용하는 사인 시험의 기초입니다. 사인파는 랜덤 파형을 분석하는 기본 도구인 푸리에 변환의 핵심이기도 합니다.

시작하려면 사인파 측정과 진동 시험과의 관계를 이해해야 합니다. 사인파의 주파수, 주기 및 진폭은 진동 변위를 설명하는 데 도움이 됩니다.

그림 1.1은 소리 굽쇠에 의해 생성된 사인파 진동을 보여줍니다. 일정한 주파수와 진폭으로 진동하고 있습니다. 사인파의 주파수는 1초에 발생하는 주기(진동) 수를 나타냅니다. 0~0.2초의 파동의 주황색 부분은 단일 주기입니다.

그림 1.1. 시간 경과에 따른 기압의 사인파입니다. 0~0.2초의 파동의 주황색 부분은 단일 주기입니다.

정의에 따르면 이 음파는 정현파입니다. 빈도는 1초에 발생하는 압력 주기의 수입니다.

그림 1.1에서 기압 측정 장치는 1초에 5사이클을 기록했습니다. 이는 소리굽쇠가 5Hz에서 진동하고 있음을 의미합니다. 여기서 단위 헤르츠(Hz)는 초당 사이클입니다.

사인파의 주기는 사인파가 한 사이클을 완료하는 데 걸리는 시간을 나타냅니다. 이는 주파수의 역수입니다. 파동의 주파수가 5Hz이면 각 주기가 완료되는 데 1/5초가 걸립니다. 5Hz 사인파의 주기는 1/5Hz 또는 0.2초입니다.

사인파는 일정한 주파수와 진폭으로 진동합니다. 우리는 주파수, 즉 파동이 1초에 완료하는 주기 수에 대해 배웠습니다. 진폭은 파동이 정지 위치에서 얼마나 멀리 벗어나는지를 나타냅니다.

주파수는 동일하고 진폭은 다른 사인파입니다.

소리 굽쇠의 음파의 진폭은 우리가 포크를 얼마나 세게 쳤는지에 따라 달라집니다. 더 많은 힘이 가해지면 포크의 암이 더 큰 진폭으로 움직이게 되고 더 극심한 압력 수준이 공기를 통해 이동하게 됩니다.

그림 1.2는 사인파의 특성을 그래프로 나타낸 것이다.

그림 1.2. 사인파의 특성: 주파수(f), 진폭(A) 및 주기(T). 파동의 주황색 부분은 완전한 주기(0~0.2초)를 나타냅니다.

시험 조건을 실제 장비에 적용해 보세요.