[회로시험]센서 응용 회로 실험

소개

센서 응용 회로시험을 팀프로젝트 형식으로 한 보고서입니다
여러가지 그림과 함께 실험과정등이
자세하게 기술되어있으니
많은 도움이 될 것입니다

목차

1. 연기 센싱부

2. 온도 감지 센싱부

3. 화재 판단 및 경고 회로

본문내용

1. 연기 센싱부
① ST-7L, EL-7L 소자에 대하여 조사한다.
센서는 기본적으로 빛을 쏘는 발광부와 그 빛이 반사되어 돌아오는 양을 감지하는수광부로 구성된다. 여기서 발광부에 해당하는 것이 EL-7L이다. 일방적인 LED(발광 다이오드)로 일정이상의 전압을 가하면 적외선을 발사하게 된다. 모형상으로 봤을때 리드선이 긴 쪽이 +(Anode), 짧은 쪽이 -(Kethode)이다. 머리부분은 투명하다.

수광부에 해당하는 것이 ST-7L이다. 모양이 일반 발광다이오드와 비슷하게 생겼지만 정확한 명칭은 Photo Transistor이다. 외형은 머리부분이 검정색이며, EL-7L와 반대로 리드선이 긴 쪽이 -(Emitter)이고 짧은 쪽이 -(Collector)이다. 이 소자는 스위치 역할을 한다. Base에 전류가 흐르면 도통(Collector와 Emitter)하고 Base에 전류가 흐르지 않으면 단락되는 특성이 있다. 여기서 특이한 점은 Base 부분의 단자가 없고 빛의 양이 스위치 역할을 한다는 점이다. 스위치와의 차이점은 스위치의 경우 Vcc가 그대로 출력으로 전달되지만, Photo Transistor는 센서가 감지한 빛의 정도에 따라 출력 전압도 달라진다.
Emitter에 흐르는 전류의 양은 ST-7L의 Base에서 인식한 빛의 세기와 비례한다. 따라서 빛의 세기가 클수록 더 많은 전류가 흐르게 되고, 빛이 인지되지 않으면 전류가 흐르지 않아 전압의 크기가 달라지게 된다.

② 6-2. 가의 내용에 따라 연기 감지 회로를 설계하고 P-SPICE로 시뮬레이션을 진행한다.
연기의 존재유무를 시뮬레이션 할 수 없기 때문에 Idc source를 연결하여 화재 발생 상태는 적외선이 전달되지 않는다고 가정하고 Idc=0V, 그리고 Idc를 조금씩 증가시키면서 DC Sweep 하겠다.

③ 화재 발생 상태와 정상 상태에서의 시뮬레이션 한 연기 센싱 회로의 출력 값은 어떻게 변하는가?
적외선 발광 다이오드 EL-7L을 동작시켜 적외선이 발생하도록 한다. 연기가 없는 상태를 정상 상태라고 가정한다면 발생된 적외선은 아무 문제없이 Photo Transistor에 전달되어 센서가 잘 동작될 것이다. 그림에서 보는 것과 같이 일정량의 전압을 나타내고 전류값이 증가할수록 전압도 증가함을 확인할 수 있다. 하지만 화재가 발생하여 연기가 생긴다면 적외선이 수광부에 도달하는 경로에 연기가 차서 경로를 끊을 것이다. 적외선이 수광부에 전달되어야 센서가 동작할 텐데 적외선이 도달하지 않으므로 즉, 전류가 0A라 한다면 전압 또한 0V가 되어 화재가 발생했음을 알리게 된다.

참고자료

· 없음