본문내용
1. 메카트로닉스 기술과 응용
1.1. 메카트로닉스 기술의 개요
1.1.1. 하드웨어와 소프트웨어의 기본요소
하드웨어와 소프트웨어의 기본요소는 메카트로닉스 기술의 핵심적인 구성 요소이다. 하드웨어는 전자/기계장치의 몸체를 의미하며, 소프트웨어는 프로그램을 의미한다. 하드웨어와 소프트웨어가 상호 보완적으로 작용하여 메카트로닉스 기술의 기반을 이루고 있다.
하드웨어의 대표적인 구성 요소로는 구동기(driver)를 들 수 있다. 구동기는 하나의 다른 장치를 제어하거나 조절하는 하드웨어 장치를 의미한다. 예를 들어 회선 구동기는 하드웨어 장치이며, 장치 구동기는 제어 프로그램이다.
소프트웨어의 대표적인 구성 요소로는 센서(sensor)를 들 수 있다. 센서는 측정 대상물로부터 물리량을 검출하고 이를 전기적 신호로 변환시켜주는 기능을 한다. 센서의 종류에는 온도 센서, 압력 센서, 유량 센서, 자기 센서, 광 센서, 음향 센서, 미각 센서, 후각 센서 등이 있다.
이처럼 하드웨어와 소프트웨어는 상호 보완적으로 작용하여 메카트로닉스 기술의 핵심적인 구성 요소를 이루고 있다.
1.1.2. 구동기, 센서, 검출기, 계측기, 변환기의 종류와 특성
구동기(driver)는 하나의 다른 장치를 제어하거나 조절하는 하드웨어 장치 또는 프로그램(소프트웨어)이다. 예를 들어 회선 구동기는 하드웨어 장치이며 장치 구동기는 제어 프로그램이다.
센서(sensor)는 측정 대상물로부터 물리량을 검출하고 검출된 물리량을 전기적인 신호로 변환시켜주는 소자를 의미한다. 센서의 종류에는 온도 센서, 압력 센서, 유량 센서, 자기 센서, 광 센서, 음향 센서, 미각 센서, 후각 센서 등이 있다.
검출기(detector)는 자연계에 존재하는 빛, 소리, 화학물질, 온도 등과 같은 물리현상을 정량적인 값으로 변환해 그림/숫자로 표시할 수 있는 기능을 갖는 장비이다.
계측기(measuring instrument)는 중량, 용량, 속도, 진동, 소음, 온도, 열량, 길이 등 양의 크기나 물리적 상태를 양적(수치)으로 포착하여 지시 또는 기록하는 기구이다.
변환기(Transducer)는 보통 한 형태의 에너지로 표현된 신호를 다른 형태의 에너지로 표현된 신호로 바꾸어 준다. 정보의 방향에 따라 센서, 액추에이터, 양방향 변환기로 나뉜다. 센서는 물리계로부터 나오는 신호를 계에 대한 정보를 나타내는 신호로 변환하고, 액추에이터는 에너지를 운동에너지로 변환한다. 양방향 변환기는 물리현상을 전기신호로, 전기신호를 물리현상으로 상호 변환한다.
1.2. 메카트로닉스 응용사례
1.2.1. 하이패스 시스템
하이패스 시스템은 단말기(OBU)에 하이패스 카드(선/후불)를 삽입 후 무선통신을(적외선/주파수/하이패스차로) 이용하여 하이패스 차로를 30km/h 이하의 무정차 주행으로 통행료를 지불하는 최첨단 전자요금 수납시스템이다. 이를 통해 차량의 신...
