아주대학교 자동제어실험 2번 실험 / 적외선센서 / 예비보고서

소개글

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목차

1. 실험 목적
2. 실험 기자재
3. 실험 이론 및 방법
4. 실험 결과예상
5. 강의노트 질의응답
6. 참고 문헌

본문내용

1. 실험 목적
본 실험에서는 적외선 센서의 사용법에 대해 다룬다. 적외선 센서라 함은 이름에서 드러나듯, 빛을 이용하는 센서이다. 센서 자체가 출력 혹은 반사되는 빛을 입/출력으로 하여 거리 및 방향을 확인하는데 주로 사용하는 센서로, 차후 설계 및 실험 등에서 주효하게 사용되는 소자이다. 따라서 이번 실험은 적외선 센서에 대한 개념을 이해하고, 거리 등을 측정하는 방법을 익히는 것을 골자로 한다. 이를 통해 차후 진행될 설계 및 실험에 대한 기본적인 시야를 다질 수 있다.

2. 실험 기자재
SG-207 (포토 인터럽트)

Configuration
Schematic
Dimensions
Performance & Application

포토 인터럽터는 발광 다이오드와 포토 트랜지스터를 조합한 것으로, 후술할 적외선 센서의 한 종류에 해당한다. 발광 다이오드에서 나오는 빛을 포토트랜지스터가 수광, 받아들여서 트랜지스터의 작동유무를 결정한다. 포토 트랜지스터는 반도체 소자다. 이는 스위치 역할을 한다고 말할 수 있는데, 발광 다이오드의 빛이 Bias 역할을 하므로, 빛이 차단되면 트랜지스터가 작동하지 않게 된다. 해당 방식은 스티어링과 같은 각 속도 센서 등에 이용된다. 본 실험에서 사용하는 SG-207은 이러한 포토 인터럽트의 한 종류이다. 적외선 발광 다이오드와 포토 트랜지스터를 마주보게 하고 둘 사이에 물체 유무, 위상 변위등을 검출한다.

< 중 략 >

4. 실험 결과예상

1. 실험 1에서 전동기의 속도와 전류가 비례하는지 살펴본다.실험 1은 입력 전압에 따라 카운트수, 측정시간, 회전 속도(RPM)을 측정하는 실험이다. 분리형 적외선 센서의 경우 발광소자와 수광소자 사이의 틈에 물체가 지나가면 반응을 한다. 전압이 증가함에 따라 DC 모터의 각속도가 증가하므로 이에 따라 발광소자와 수광소자 사이에 날개가 지나가는 속도가 빨라질 것이다. 따라서 속도와 전압이 비례관계에 있을 것이라고 예상할 수 있다.

참고 자료

아주대학교 자동제어실험 강의 노트 (2021)
Franklin 외 2인 공저, 『Feedback Control of Dynamic Systems』, 제 7판, 2014, p1-19
alldatasheet, (2021.09.14.), (2021.09.14.),
‘SG207’, https://www.alldatasheet.co.kr/datasheet-pdf/pdf_kor/78851/KODENSHI/SG-207.html
‘SG2BC’, https://www.alldatasheet.co.kr/datasheet-pdf/pdf_kor/78837/KODENSHI/SG-2BC.html
‘GP2YOA21YK’, https://www.alldatasheet.co.kr/datasheet-pdf/pdf_kor/142549/SHARP/GP2Y0A21YK.html
wikipedia, (2021.09.14.), (2021.09.14.),
‘서보 모터’, https://ko.wikipedia.org/wiki/%EC%84%9C%EB%B3%B4_%EA%B8%B0%EA%B5%AC
newip.biz, (2021.09.14.), (2021.09.14.),
‘로봇 청소기’, http://www.newip.biz/interest/?type=view&gkind=3&interestkind=3&index=16
아이씨뱅큐, (2021.09.14.), (2021.09.14.), ‘적외선 센서’, https://blog.naver.com/icbanq/221581469856