데이터 계측분야에서 가장 중요한 것은 정확한 계측 값을 얻어내는 것이겠죠?
하지만 계측할 때, 아무리 접지를 꼼꼼하게 해도
100% 노이즈를 잡기란 쉽지 않습니다..
그래서 조금 더 정확한 계측값을 위해 도입하게 된 원리가 바로
"차단주파수(cut-off frequency)" 입니다! 🙂
요즘 같은 시대에 코로나 바이러스나 미세먼지를 막아주기 위해 마스크를 작용하잖아요?
차단주파수(cut-off frequency)는 마스크와 비슷한 원리입니다.
기준이 되는 차단주파수를 설정하고 원하는 필터를 씌우면
필요한 값이 더 정확하게 도출되는 방식이죠!
보통 Cut off(차단)가 되는 지점을 -3dB로 정의합니다.
왜 -3dB일까요?
LPF의 회로도를 간략하게 확인하면 아래와 같습니다.
GL240/GL840장비는
비교적 샘플링 속도가 낮아 처리하는 데이터의 양이 그리 많지 않기 때문에,
측정 값을 최대한 일정하게 확인할 수 있게 하는 이동평균 필터가 있습니다.
GL980/GL2000장비는
최대 1μs 샘플링까지 측정이 가능하기 때문에 초당 처리하는 데이터 양이 현저히 많고, 그에 따라 노이즈가 발생하면 데이터 손실은 어마어마 할 것입니다.
그래서 주파수 필터기능이 탑재되어 있고, LPF를 사용합니다.
노이즈가 발생하기 쉬운 환경 또는 급변하는 데이터 값을 측정하기에 아주 적합한 장비라고 볼 수 있습니다.👍👍
GL980/GL2000장비의
필터는 Off, Line(1.5Hz), 5Hz, 50Hz, 500Hz, 5kHz, 50kHz 중 선택 할 수 있습니다.
차단주파수를 5Hz로 설정하고,
전압피크가 +/-1V인 5Hz주파수를 입력하면,
측정 값은 -3dB만큼 감쇠되어, 약 +/-0.707V의 사인파가 측정됩니다.
Slope 6dB/oct의 특징
또 하나의 특징으로 Slope 6dB/oct 기능이 있는데요!
* -6dB는 0.5배를 의미합니다
즉, 차단주파수보다 높은 주파수가 입력될 때,
입력주파수가 설정된 차단주파수의 약 2배가 될 때마다 값이
-6dB(0.5배)씩 감소합니다.
말이 조금 어려울 수 있는데 풀어서 설명해볼게요!
만약, 차단주파수를 5Hz로 설정한 다음, 전압피크가 +/-1V인 10Hz주파수를 입력하면 10Hz가 차단주파수(5Hz)의 두배가 되어 -6dB기울기 곡선과 만나게 됩니다.
곡선과 맞닿는 시점부터 -6dB 즉, 0.5배 감쇠되어 1 x 0.5 = 0.5 -> +/-0.5V의 사인파가 측정됩니다.
현재 출시된 데이터 계측장비는 종류가 다양하고
각각 다른 환경에서 다른 값을 측정하고 있습니다.
측정하는 환경과 측정하고자 하는 값을 정확히 알고, 그에 맞는 장비를 사용하면 보다 나은 계측생활을 할 수 있을거에요!!😊
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