Spectrum Analyzer로 회전기구의 RPM 알아내기.

Hakaday 피드를 읽다가 흥미로운 게 있어서 정리해봤습니다.

Spectrum Analyzer 앱 링크: https://play.google.com/store/apps/details?id=com.raspw.SpectrumAnalyze

무료앱입니다. 모든 기능 제한 해제하는 인앱 구매는 0.99$

테스트를 위해 DC 모터와 RPM미터를 준비했습니다.

모터축에는 종이를 테이프로 붙였습니다. 

이렇게 하면 풍절음이 발생하기 때문에 스펙트럼 애널라이저에도 잘 측정되고 빛 반사로 RPM미터에도 잘 측정됩니다. 

RPM미터로는 14491RPM 이 나왔군요.

앱을 처음 실행하고 모터음을 측정하면 이렇게 보입니다.

줌 아웃을 해서 더 넓게 보면 우측에 뾰족한 피크(Peak) 패턴이 보이는 걸 알 수 있습니다. 

이 피크들 사이의 간격을 알면 됩니다.

줌인하고 손으로 이동시켜서 정확한 수치를 읽습니다.

6,747Hz 가 나오는군요.

옆 피크의 Hz는 6,507Hz 가 됩니다. 

그러면 간격은 6747 - 6507 = 240Hz 입니다. 

더 정확하게 재고 싶으면 여러 피크들 간의 간격을 평균 내면 됩니다. 

여기서는 7,230Hz

5칸 옆의 피크는 6020 입니다. 

그러면 ( 7230 - 6020 ) /5 = 242Hz 가 되겠네요

Hz 란 , 1초에 몇 번 진동하는가 하는 진동수의 단위입니다. 

242Hz 는 1초에 242번 진동한다는 뜻이죠.

모터의 회전소리가 1초에 242번 들린다는 겁니다.

우리가 알고 싶은 것은 RPM 으로 1분에 몇 번 회전하는가 하는 수치입니다.

1분은 60초 이므로 Hz 에 60을 곱하면 됩니다.

242 * 60 = 14,520 RPM 이 나오네요

RPM 미터로 잰 14491 과 거의 같은 수치가 나오는 걸 볼 수 있습니다. 

그 외에도 다른 방식으로도 측정할 수 있습니다.

칼날이 3개짜리인 회전공구의 경우 나누기 3 을 해야 합니다.

띠톱 같은 긴 형태의 공구는 길이당 칼날 수를 세서 계산하면 됩니다. 

풍절음이 어떻게 발생하는가 생각하면 여러 기구의 측정에 사용할 수 있을 것 같습니다.