Untitled

엔진 추력측정 장치의 전체 형상은 위와 같다.

https://youtu.be/hQI9Nqwlkxc

TMS 1차 실험에서 점화 직후 엔진과 로드셀의 작용·반작용으로 초기에 크게 LM 가이드 레일의 축 방향으로 진동이 발생했다. 측정값의 진동을 줄이기 위해 방진재로 사용할 스펀지를 로드셀 끝에 붙여 해당 사항을 개선하였다.

결과

Untitled

로드셀을 사용하여 추력을 측정하기 위해 고정된 로드셀에 힘이 가해지면 로드셀의 신호를 HX711을 통해 증폭하여 측정했다. 로드셀은 무게를 파운드(lb)로 측정하기 때문에 킬로그램(kg)으로 변환하는 과정을 거쳤다. 로드셀을 한쪽 면만 고정하여 추력을 측정했기 때문에 토크가 발생할 가능성이 있어 Push-Pull Gauge를 사용하여 로드셀 값에 r을 곱해 값을 보정하는데 성공했다.

Untitled

이로써 추력 측정의 정밀도를 향상시키고, 150 g 에서 200 g 사이의 오차 범위로 줄였다. 파운드(lb)를 킬로그램(kg)으로 변환시키기 위해 곱한 값과 캘리브레이션 하며 사용된 r값은 위와 같다. 추력 측정값은 먼저 SD카드 모듈에 저장되고, 동시에 안전을 위해 블루투스 통신을 통해 원격지에서 실시간으로 측정값을 확인하고 저장하도록 구성했다. 추력을 측정하는 과정에서 환경잡음, 전자 잡음, 진동 등과 같은 외부 요인으로 인한 잡음을 제거하기 위해 신호의 변동성을 줄이고, 낮은 주파수 성분을 보존하는 LPF(Low Pass Filter)를 적용했다. 이를 통해 신뢰성이 높은 로드셀 값 측정을 가능하게 했다. 측정된 데이터는 SD카드에 원시 값과 필터값 모두 저장되며, 블루투스 통신을 통해 전송되는 값은 필터링 된 결과값으로 전달되도록 설계했다.