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임베디드 하드웨어/센서&액추에이터16

CT(Current Transfomer) 센서 특성 분석 전류측정 센서에 대해서는 이론을 한번 정리한적이 있다. 이번에는 AC(교류)의 전류를 측정하는 센서인 CT센서의 특성을 분석해보고자 한다. 1. 간접적인 방식의 전류 측정 정리했지만, CT 센서는 간접적인 전류측정 방식의 센서이며 전선으로 부터 흐르는 전류에 의한 코일의 2차전류 생성의 원리를 이용한다. 이 특성 덕분에 고전압의 AC 전류 측정에 많이 사용된다. 그냥 단순한 권선형 코일의 형태를 내장한 모습인데, 권선비에 따라 2차 전류가 생성된다. 예를 들어 권선비 (CT Ratio)가 2000/1 인 CT 센서에 1A의 전류가 흐르면 코일에서 똑같은 형태로 0.0005A 의 전류가 생성되어 흐르는 것이다. CT 권선비 (CT Ratio)의 형태는 다양하게 존재하므로 해당센서의 사양을 확인하는 것은 필.. 2023. 10. 25.
MQ 반도체식 가스센서 분석 Arduino 플랫폼에서 가스센서로 유명한 MQ 시리즈는 반도체식 가스센서이다. 반도체식 가스센서의 특징을 되짚어 보자면 다음으로 정리 할 수 있다. 빠른 응답 속도 작은 크기 높은 안정성 저렴한 가격 표적가스 이외의 다른 가스에도 반응하는 낮은 선택성과 교차 선택성 (단점) 감지 한계인 낮은 가스 농도에 대한 낮은 감도 성능 (단점) 1. 표적가스에 따른 MQ 센서의 분류 MQ 센서는 표적가스에 따라 다양한 시리즈로 분류 된다. 2. MQ 센서 구조 ※ 센서 모듈이 아니라 센서 자체에 대한 구조를 분석해본다. MQ 시리즈 센서 외관은 메쉬로 구성되어 있는데, 센서를 보호하고 입자를 걸러내는 용도이다. 메쉬를 제거하면 저런형태로 되어 있는데, 6개의 선중 H라 표신 된 부분은 히터이고, 나머지 4개 (A.. 2023. 10. 10.
가스검지에 관한 이론 (수정) 아두이노 플랫폼으로 유명한 화학센서인 MQ 시리즈 센서 분석에 앞서, 가스 검지의 이론을 정리하고자 한다. (어느정도 정리가 되어야 MQ센서를 잘 다룰 수 있다) (1) 가스 분류 가스는 사전적인 의미로 기체 물질의 총칭을 의미한다. 분류 설명 종류 가연성 가스 공기 중에 산소와 반응하여 연소하는 가스 LNG, LPG, CH₄, H₂, i-C₄H10, etc 독성 가스 인체 허용 농도(TLV)기준의 유독 가스 NH3, CO, CL₂, COCL₂, VCM, etc 불활성 가스 분자 구조가 안정되어 화학 반응을 하지 않는 가스 He, Ar, Ne, etc 조연성 가스 연소하는 것을 도와주는 가스 O₂ 불연성 가스 전혀 연소하지 않는 가스 N₂, CO₂, Freon, etc 비중에 따른 분류도 있는데, 공기보.. 2023. 10. 9.
임베디드 구현을 위한 센서 메커니즘 임베디드에서 센서 구현을 위한 메커니즘을 정리하고자 한다. 1. 아날로그 신호 (센서 출력의 근본은 아날로그 신호) 센서는 자극의 변화에 따라 비례하는 전압이나 신호를 출력한다. 현실에 존재하는 거의 모든 측정 매개변수는 아날로그의 형태이며, 그에 따른 센서 출력은 전압(저항)의 변화, 전류의 변화로 구분 할 수 있겠다. 가장 대표적인 온도센서 RTD센서와 열전대 센서의 출력 특성만 보아도 아날로그 출력임을 알 수 있다. 정확한 센싱 데이터를 얻기 위해서는 사실상 아날로그적 변화를 정확하게 감지할 수 있어야겠다. 이는 정확한 저항 측정과 전압 측정과도 같다고 할 수 있겠다. (저런 아날로그 신호는 정확한 디지털 측정을 목적으로 한다.) 그렇기 때문에 ADC (아날로그 디지털 컨버터)와 미세한 신호를 증폭.. 2023. 10. 7.
서보 모터(Servo) 1. 서보 모터 서보 모터에서 서보는 서보 메커니즘을 줄여서 부르는 말이다. 서보 매커니즘은 오류를 검출하고 이를 보정하기 위한 피드백이 가능한 자동장치를 말한다. 서보 모터의 장점은 한정된 범위 내에서 정확한 위치로 이동할 수 있다는 점으로, 정밀한 제어가 필요한 로봇 등에서 많이 사용된다. 2. 제어의 원리 서보모터의 제어에는 PWM 신호가 사용된다. 전원에 사용되는 VCC, GND 와 제어선이 사용된다. PWM은 아날로그 출력 부분과도 관계가 있다. 자세한 설명은 생략한다. 정리하자면 MCU에서 원하는 펄스 폭을 출력(PWM 아날로그 출력)하면 서보 모터는 그에 해당하는 펄스 폭대로 각도가 움직이는 방식이다. PWM으로 제어하면 힘들지만 아두이노에서는 이러한 제어를 라이브러리로 쉽게 구현할 수 있다. 2023. 4. 5.
전압계, 전류계 센서 (Measuring Sensor) 1. 전압, 전류 계측기 자기장의 원리를 이용하여 자석을 사용한 아날로그 방식의 계측기는 과거에 많이 사용되었다. 일부기기는 아직도 다르송발 계측기라는 계측방법을 사용한다. 코일에 전류가 흐르면 자기장이 발생하고, 코일과 자석을 서로 바르게 정렬하면 힘이 발생하는데 다르송발 계측기는 이러한 원리를 사용하여 검침을 통해 전류를 계측한다. 전압계는 저항값이 일정한 회로가 주어졌을 때, 전류는 회로에 걸린 전압에 비례한다는 방식을 사용한다. 멀티미터(Multimeter)는 전압-저항-밀리 전류계(VOM)의 측정장치를 하나의 계측기로 구성하였다. 시중에 판매되고 있는 VOM은 0~무한대까지는 아니지만 적절한 범위 내에서 전류, 전압, 저항을 측정 할 수있다. 일반적인 VOM은 약 10A 까지의 전류와 1옴 이하.. 2023. 2. 28.