일반적으로 패치 유지보수, 보수, 교량 제작 등의 공정을 완료한 후, 힘 측정 센서는 **보상 처리(compensation handling)**를 수행해야 합니다. 보상 과정에는 다음과 같은 항목이 포함됩니다.
- 제로점 온도 보상(Zero Temperature Compensation)
- 제로 출력 보상(Zero Output Compensation)
- 출력 감도 온도 보상(Output Sensitivity Temperature Compensation)
- 출력 감도 일치 조정(Output Sensitivity Consistency Adjustment)
- 출력 임피던스 유도 조정(Output Impedance Induction Adjustment)
- 출력 임피던스 일치 조정(Output Impedance Consistency Adjustment)
힘 측정 센서 보상 기술에서 특히 주의해야 할 사항은 다음과 같습니다.
1. 출력 감도 일치 조정 과정 개선
- 출력 감도 일치 조정 전 나사를 먼저 조이고 하중을 가해야 합니다.
- 측정 센서의 출력 감도를 측정할 때는 선형성(linearity) 오차를 반드시 확인해야 하며, 측정 지점은 최소 5점 이상이어야 합니다.
- 계산 후 선형성 오차가 허용 범위를 초과하면, 나사를 즉시 조정하여 선형성 오차가 기준 내에 들어오도록 해야 하며, 그 다음 **감도 일치(sensitivity consistency)**를 조정합니다.
- 선형성 테스트를 수행하지 않으면, 향후 공장 교정 시 선형성 오차가 발견되더라도 조정이 어렵습니다.
- 나사를 조정하는 시점에서 출력 감도가 변경될 수 있으므로, 순서를 반드시 준수해야 합니다.
2. 제로 출력 보상의 엄격한 관리
- 실제 제로 출력 보상 과정에서는 조립 후 센서 무게가 무겁고 이동이 불편하며, 탄성체와 베이스가 아직 조립되지 않은 상태입니다.
- 저항 스트레인 계량 센서(resistance strain weighing sensor)의 요구 사항을 충족하기 위해, 제로 출력 값은 ±2%FS 이내, 제로점 보상 기술 요구 사항도 ±2%FS 이내로 관리해야 합니다.
- 탄성체와 베이스 조립 후 제로점은 수십 마이크로볼트 수준으로 드리프트될 수 있습니다.
- 주의할 점: 사전 하중(preloading) 후 제로점 출력 값은 실제 소정의 정적 하중 상태에서의 센서 출력입니다. 드리프트 발생 원인은 주로 나사 체결에 의한 것입니다.
- 따라서, 제로 출력 값이 허용 범위를 초과하지 않도록 제로 보상 과정 개선이 필요하며, 베이스 가공 시 두 끝면을 연마(grinding)하여 제로점 드리프트를 최소화해야 합니다.
3. 제로점 온도 보상 전 하중 테스트 수행
- 힘 측정 센서는 복잡한 브리지 회로, 다중 배선, 다중 용접점을 갖고 있어 패치 연결 과정에서 정확도를 보장하기 어렵습니다.
- 브리지 저항은 브리지의 단락(short) 또는 단선(breakpoint)을 확인하여 측정할 수 있습니다.
- 그러나 브리지가 역방향으로 연결된 경우에는 이 방법으로 문제를 발견하기 어렵고, 판단 오류가 발생할 가능성이 높습니다.
요약:
힘 측정 센서 보상 기술에서 출력 감도 일치 조정, 제로 출력 보상, 하중 테스트를 순서와 규정에 맞게 수행해야 정확성과 안정성을 확보할 수 있습니다. 이를 준수하지 않으면 선형성 오차, 제로점 드리프트, 출력 감도 불일치 등 센서 성능 저하 문제가 발생할 수 있습니다.