회전속도 측정 결과보고서입니다.

소개글

회전속도 측정 결과보고서입니다.에 대한 보고서 자료입니다.

목차

1.목적

2.이론

3.실험장치

4.측정실습

5.실험결과

6.고찰&오차분석

7.결론

본문내용

이용한 회전속도 측정 실습
●스트로보스코프 데이터
계산실례)X1(fpm)=654.6, ->Hz로 바꾸기 위해서는 =10.9 가 나온다. 이런 방법 으로 모터 속도 조절기, X1~X5까지 Hz로 바꾸면 위 그림과 같은 값이 나온다.
------(a)
계산실례)횟수1에서 n=2일 때,
위와 같은 방법으로 (a)식을 이용하면 각각의 rpm값들을 모두 구할수 있다.
<휴대폰으로 사진을찍었는데 사진이 이상하게 나옴>
계산실례) n=2일 때
*n이 인 경우 의 의 값을 알기 못하기 때문에 계산 불가능. 따라서 n=2일때의 rpm값만 구하였다.
rpm예측은 약 604 rpm이 나왔는데 실제값은 602rpm이었다.
(2)타코 발전기를 이용한 측정실습
●타코발전기 실험 데이터
(1)주파수와 rpm을 이용한 데이터
최소자승법을 이용해서 구하였다.
으로 구할 수 있다.
a=,b==15.96509932
보정그래프를 이용한 계산값은 y식에다가 x를 넣어서 y(rpm)을 구하였다. 그리고 옆에는 참값과 비교하였다.
(2)진폭과 rpm을 이용한 데이터
이것도 보정그래프를 최소자승법으로 이용해 구하였다.
a=,b==-98.91523254
위와 같이 보정그래프를 이용해서 x를 대입해서 보정그래프의 계산값(rpm)을 구하였다.
(3)회전속도를 안본상태에서 신호 주기와 주파수만을 얻은후 위에서 만든 그래프를 이용하여 모터의 회전속도를 계산한후 모터 속도조절기 표시창의 값과 비교 기록
6.고찰&오차분석
이번실험은 회전속도 측정에 관한 것이었다. 스트로보스코프와 스트로보스코프 원판, 그리고 타코 발전기, 모터속도 조절기,오실로스코프를 가지고 실험을 하였다.
첫 번째 실험은 스트로보스코프를 가지고 하는 것이었다. 스트로보스코프는 전등같이 생겼는데 그것이 뒤쪽에 있는 가변저항을 가지고 fpm을 올리고 낮추는 것이었다. 실험은 간단했다. 스트로보스코프의 fpm을 일정하게 해놓고 모터속도 조절기와 스트로보스코프 원판에 합쳐진 곳에 빛을 비춘다. 그러면 fpm과 rpm이 같아 질 때 혹은 배수가 될 때 정지영상이 보인다. fpm의 2,4,8,16배수를 가진 rpm을 찾아서 그 값을 찾는 것이 목적이었다. 이 실험을 한 결과 rpm과 fpm이 정수배가 되었을 때 정지영상이 보여 진다는 것을 알게 되었다. 정확히 정수 배는 아니지만 대체로 정수비가 성립되었다. 그리고나서 fpm을 60으로 나누면 fps(flash per minute)가 되어서 Hz와 같은 단위가 된다. 그래서 Hz를 가지고 다시 rpm을 추정해보았다. 예상으로는 정확히 같지는 않게 나오지만 비슷하게 나올 것 같다. (n은 정수배이다).
데이터 처리 결과 n값에 따라서 rpm의 값이 달라졌다. 횟수1일 때 n=2,4,8일 때에는 실제 rpm과 값이 비슷하게 나왔다. 약 5rpm정도 차이가 났다. 그리고 n=16일 때에는 차이가 실제 값과 약 35rpm정도 났다. 횟수 2와 횟수 3에 대해서도 마찬가지로 실제 값과 비슷하게 나오지는 않았다. 단지 횟수가 3일 때가 좀 더 나은 값이 나왔다 n과 관계없이 거의 실제 값과 가깝게 나왔다. 그 이유를 생각해보면 사람은 적응 능력이 있기 때문에 많이 실험을 할수록 실험이 정확해지는 것이다. 그래서 계속 실험을 계속했더라면 실제 값과 정확하게 가까워 질수 있었을 것이다. 그리고 n값이 커짐에 따라 이상한 현상이 나타났는데 n=8부터 8개의 원형무늬를 가진 부분은 정지영상이 나타났을 때 변화가 없었다. 그러나 4개의 원형무늬를 가진 부분은 정지영상이 나타나지 않고 오히려 많이 나타났다. 그 이유를 생각해보면 정확히는 모르겠지만 8개 원형무늬와 4개의 원형무늬의 차이 때문에 그러한 것이 생겼을 것 같다. 8개 원형무늬는 1바퀴 도는데 8번 감지를 하지만 4개 원형무늬는 1바퀴 도는데 4번밖에 감지를 못하기 때문이다. 따라서 8번과 4번의 겹쳐진 부분이 아닐 때 8개 원형무늬가 멈추었을 때 4개의 원형무늬는 멈추지 않을 것이다. 따라서 이러한 현상이 생겼다고 생각할 수 있다.
그리고 임의 주파수를 가지고 rpm을 추정하는 것이었다. 이것은 8/6,8/5의 n값은 알지만 n/2값을 알지 못하기 때문에 n=2일 때에만 rpm값을 추정하였다. 추정 값은 약 604rpm이었고 실제 모터 속도는 602rpm이었다. 실험은 약 2rpm밖에 차이가 나지 않기 때문에 성공적이라고 할 수 있다. 정확하게 602rpm이 나오지 않은 이유는 실험오차가 생기기 때문이다. 그리고 Hz는 fpm으로 구하기 때문에 fpm의 값이 잘못

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아주대학교,   기계공학,   기계공학실험