소리와 진동 측정은 환경 노이즈 테스트나 머신 컨디션 모니터링과 같은 다양한 어플리케이션에 있어 매우 중요하다. 가속도계와 마이크로폰은 둘 다 진동을 측정한다는 점에서는 같지만, 이를 측정하는 매체는 서로 다르다. 둘 모두 측정 하드웨어가 적절히 읽을 수 있는 신호를 생산하기 위해 유사한 신호 조정 조건이 필요하다. 일반적으로 데이터를 수집하고 나면, 사용자들은 더 의미 있는 형태의 데이터를 디스플레이하기 위해 추가적인 신호 처리 과정을 거친다. 예를 들어, 일반적으로 설비의 특정 부분의 결함을 나타내는 특별한 신호를 찾아 유지, 보수를 하기 위해서 진동 신호는 주파수 스펙트럼으로 전환된다. 다음에 나오는 세션은 사용자가 데이터로부터 인사이트를 얻을 수 있도록, 정확한 가속도계와 마이크로폰의 측정 그리고 데이터 기본 분석 기법에 대해 소개할 것이다.

가속도계가 생산하는 전하는 매우 작고, 센서가 방출하는 전자 신호는 노이즈에 매우 민감하기 때문에, 사용자는 이를 증폭시키고 신호 조정을 하기 위해서 반드시 민감한 전자 장치를 사용해야 한다. 압전기 가속도계는 높은 인피던스1 소스이기 때문에, 사용자는 낮은 노이즈와 높은 입력 인피던스, 그리고 낮은 출력 인피던스와 함께 전하증폭기2를 설계해야 한다.

통합 전자 압전기(Integrated Electronic Piezoelectric, IEPE) 센서는 향상된 노이즈 면역과 더 편리한 페키징을 보장하기 위해 가까운 전하 증폭기 또는 전압 증폭기를 통합한다. 그러나 이런 센서들은 내부의 회로망을 운용 위해 4-20mA 여기 전류를 필요로 한다.

앞서 언급되었듯이 IEPE센서는 증폭기에 전원을 공급하기위해서 외부 전류가 필요하다. 일반적인 IEPE 여기 값은 2.1mA, 4mA 그리고 10mA이다. 사용자는 센서의 운영을 위해서 디바이스 사용설명서에 명시되어 있는 IEPE지원 전류 값을 참고해야 한다.

가속도계와 마찬가지로, 마이크로폰도 외부나 내부로부터 전원을 공급 받을 수 있다. 외부 편향 콘덴서 마이크로폰은 외부 전원 공급으로부터 200V가 필요하다. 정격 전압에 전력을 공급할 때는 순수한 전원을 제공해야하고, 마이크로폰의 전력 수용 용량을 초과하지 않도록 전원을 공급해야 한다. 압전기 콘덴서 마이크로폰은 지속적인 전류 소스가 필요한 IEPE 전치 증폭기에 의해 전원이 공급된다.

IEPE 신호 조정을 사용하면 여기 전류와 센서 임피던스의 생산과 동일한 DC 오프셋 전압을 발생시킨다. 센서로부터 수집된 신호는 AC와 DC 컴포넌트로 구성이 되어 있고, DC 컴포넌트는 “0”으로부터 AC 컴포넌트를 상쇄 시킨다. Figure13에서 보듯이, 이는 측정의 분해능을 상당히 낮출 수 있다. 왜냐하면 AC 신호의 증폭은 ADC의 입력 범위를 포함 하지 않도록 제한되기 때문이다. 이 같은 문제는 교류 결합을 시행함으로써 해결할 수 있다. 또한 정전 결합(capacitive coupling)3으로 알려져 있는 교류 결합은 커퍼시터(capacitor)4를 신호와 함께 직렬로 사용한다. 이는 신호로부터 DC 컴포넌트를 필터링 하기 위해서 이다. 하드웨어에서 시행 될 때, 교류 결합은 AC 진폭 분해능과 사용가능한 채널의 다이나믹 영역(dynamic range)5을 향상 시키기 위해, 더 좁은 입력 범위를 적용하는 데 도움이 된다. 소프트웨어에서 시행 될 때에는 교류 결합은 유용하지 않은 신호 과정 통합, 피크 레벨, 그리고 RMS와 같은 측정 결과가 오류 난 곳의 DC 데이터를 제거 할 수 있다. 또한 교류 결합은 센서의 수명과 온도 영향 때문에 장기간의 DC 드리프트(drift)6를 약화 시킨다.