TRANSDUCER조남규 교수님 이름 : 오 지환 학번 : 2005041648INDEXsensor Change of resistance Change of capacitance Change of inductance Mechanical electromotive force ReferenceSensor- 물리/화학/생물량을 측정하여 전기량으로 변환하는 소자Sensor's 특성 평가감도(sensitivity) 또는 분해능(resolution) 동작범위(dynamic range) 히스테리시스(hystersys) 선택도(selectivity) 센서는 측정대상에만 반응을 해야 이상적이다. 안정성(stability) Drift 현상 시간에 따라 출력이 약간씩 변화하는 현상 응답속도(response time)Change of resistance저항 전류를 제한하는 요소로서 어떤 회로에 직류 전압 E(볼트)를 가했을 때 흐르는 전류를 I(암페어)라고 하면 E/I=R(옴)의 관계가 되는데 이 R이 저항이다.Change of resistance써미스터 센서Change of resistance소형이므로 값이 싸다. 고감도이다. 온도보상용으로 대량 사용MERITS직선성, 감도, 기준온도가 문제DISMERITSChange of resistance- 스트레인 게이지 변형이 되면 저항이 변하는 소자 저항: ( : 고유저항치, L : 게이지 길이, S : 게이지 단면적)Change of resistance- 저항선 스트레인 게이지Change of resistance- 반도체 스트레인 게이지Change of capacitance전기 용량 절연된 고립 도체의 전위 또는 축전기의 극판 사이의 전위차를 단위 압력까지 올리는 데 필요한 전기량. MKSA 단위는 패럿.Change of capacitance콘덴서 전기용량을 얻기 위한 장치. 종류 : 진공 콘덴서, 공기 콘덴서, 금속화종이 콘덴서 등. 보통 2장의 전기전도도가 높은 금속을 전극으로 하고 그 사이에 절연체를 넣은 구조로 만든다.Change of inductance인덕턴스 회로를 흐르고 있는 전류의 변화에 의해 전자기유도로 생기는 역기전력의 비율을 나타내는 양으로 단위는 (H) . 역기전력을 자기자신으로 하는 자체 인덕턴스와 상대방으로 하는 상호인덕턴스의 두 종류가 있다.Change of inductance인덕턴스의 특징 core에 코일을 감으면 Inductance가 형성되고, 이 Inductance는 Core의 투자율이 저하하는 성질이 있다.Change of inductance금속탐지기 코일에 금속이 접근하면 코일의 인덕턴스가 변화한다.Change of inductance자기유도 응용형을 이용한 자동 개찰기Change of inductance코일을 도체 판에 접근시킬 때 발생하는 맴돌이 전류에 의한 반작용으로 코일의 인덕턴스가 변화되는 원리Mechanical기계식 센서의 동작 특성이 기계적인 변위를 이용하는 것Mechanical마이크로미터 - 100만분의 1미터 정도까지 잴 수 있는 기구의 하나.Mechanical다이얼게이지Mechanical다이어프램압력계Mechanical코일스프링코일 스프링electromotive force- 기전력형 변화법 측정정보를 기전력의 크기로 변환 기전력 발전기나 건전지와 같은 에너지원의 단위전하가 갖는 에너지 크기.electromotive force- 열전대서로 다른 2종의 금속선의 양단을 연결하여 회로를 만들고 두 개의 접점 사이에 온도차를 주면 그 회로에 기전력이 발생Reference계측공학 –공학박사 이범성 지음 (청문사) (알기쉬운)센서기술. 전금경. 세화출판사.1991 http://www.creinno.com http://www.procon.co.kr http://www.google.com http://www.naver.comQuestion?{nameOfApplication=Show}
제1장 유체의 정의 및 성질 (기사시험에서 2문제~3문제출제됩니다)제1장에서 시험에 나오는 주요 유형 (암기를 해야만 1분30초에 한문제 해결가능합니다)☞(비중량),,여기서,,(밀도),(무게)(질량)(비중)(뉴톤의 점성법칙) (유체에 점성에 의한 전단응력)여기서,(속도구배)(점성계수)의 단위:(체적 탄성계수)여기서(압축률),(압력차),(체적변화량)(표면장력)여기서(내경)(압력차),(모세관 현상에 의한 물의 상승높이)여기서(표면장력),(접촉각),(유체의 비중량),(내경)제 2장 유체의 정역학(기사시험에서 3문제~4문제출제됩니다)제2장에서 시험에 나오는 주요 유형 (암기를 해야만 1분30초에 한문제 해결가능합니다)☞(절대압력)=+=-=+=여기서 ,: 게이지 압 = 정압,: 진공압 = 부압,: 국소대기압,:진공도표준대기압 1atm = 760mmHg = 1.0332Kg/cm² = 10.332mAg = 1.01325bar = 101325Pa(수심이인 정지유체 내에서의 게이지압력)여기서(유체의 비중량)(물의 비중량) S(유체의 비중)(수심)(전압력)(전압력 작용점의 위치)여기서(도심까지의 수심)(단면적)(도심까지의 경사진 거리)(도심에서의 단면 이차모멘트)(뜨있는 물체에 작용하는 부력)여기서,(방향 등가속도 운동을 할때 기울어진 각도)여기서:방향 등가속도(등속회전 운동을 할때의 수심차)여기서,제 3장 유체 운동학(기사시험에서 3문제~4문제출제됩니다)제3장에서 시험에 나오는 주요 유형 (암기를 해야만 1분30초에 한문제 해결가능합니다)☞(유선의 방정식)(속도 벡터),(미소 단위 벡터)연속방정식, (질량유량)(중량유량)(체적유량)여기서Bernoulli equation⇒유체역학의 에너지 보존의 법칙↓ ↓ ↓ ↓ ; 모든 단면에서 압력수두, 속도수두, 위치수두의 합은 항상 일정하다.압력수두 속도수두 위치수두 전수두B?E의 적용①(토리첼리효과에서 아주 큰 수조에서 높이지점에서의 출구속도)V₂ =②(Pitot 관을 이용한 유속 측정)V =여기서:액주계의 눈금 읽음③(Pitot 정압관을 이용한 유속 측정)여기서:액주계의 눈금읽음 ,제 4장 운동량 방정식(기사시험에서 1문제~2문제출제됩니다)제4장에서 시험에 나오는 주요 유형 (암기를 해야만 1분30초에 한문제 해결가능합니다)☞* 날개각를 가지면서 날개의 속도있을 때 날개에 작용하는 힘(방향에 작용하는 분력)(방향에 작용하는 분력)여기서,(체적유량),① (프로펠러를 통과하는 평균유속)② (프로펠러의 추진력)③ (프로펠러의 입력동력)④ (프로펠러의 출력동력)⑤ (프로펠러의 효율)여기서, V1(유입속도)=진입속도, V (프로펠러 통과 속도), V4(유출속도)=가속된속도제 5장 유체의 유동(기사시험에서 3문제~4문제출제됩니다)제5장에서 시험에 나오는 주요 유형 (암기를 해야만 1분30초에 한문제 해결가능합니다)☞(레이놀드 수)관유동에서가 2100이하는 층류 2100 이상이면 난류이다.(수평원관에서의 층류 유동일때의 유량)→Hagen - Poiseuille Equation여기서(층류 경계층 두께)여기서여기서여기서제 6 장 유체유동의 손실수두(기사시험에서 2문제~3문제출제됩니다)제6장에서 시험에 나오는 주요 유형 (암기를 해야만 1분30초에 한문제 해결가능합니다)☞(원형관의 손실수두)여기서:관마찰 계수,:관의 길이,:관의 직경,:속도(층류의관 마찰계수)(2) 비원형단면여기서, (수력반경)여기서,여기서,(관의 상당길이)여기서,제 7 장 차원해석과 상사법칙(기사시험에서 1문제~2문제출제됩니다)제7장에서 시험에 나오는 주요 유형 (암기를 해야만 1분30초에 한문제 해결가능합니다)☞① (레이놀드수)====>관유동,잠수함,점성유동에서 모형과 실형의가 같으면 역학적 상사② (프로이드수)====>선박(배).조파저항,개수로유동에서 모형과 실형의가 같으면 역학적상사③ (마하수)④ (웨이브 수)=⑤ (오일러 수)=⑥ (코시수)=여기서(얻을 수 있는 무차원 수의 개수)(물리량의 수)(기본 차원의 개수)차원해석=[질량.길이.시간],=[힘.길이.시간]제 8 장 개수로 유동(기사시험에서 0문제~1문제출제됩니다); 경계면 일부가 항상 대기에 접해서 흐르는 유체유동제8장에서 시험에 나오는 주요 유형 (암기를 해야만 1분30초에 한문제 해결가능합니다)☞최대효율단면: 유량이 최대가 되기 위해서 접수길이 P가 최소가 되어야 한다. 이 때의 유동을 발생 시키는 단면을 최대효율 단면이라 한다.수력도약(Hydraulic jump);빠른 흐름이 느린 흐름으로 변하면서 수심이 깊어지고 운동에너지가 위치에너지로 변하는 현상(수력도약에 의한 손실수두)여기서제 9 장 압축성 유동(기사시험에서 1문제~2문제 출제됩니다)제9장에서 시험에 나오는 주요 유형 (암기를 해야만 1분30초에 한문제 해결가능합니다)☞(마하수)여기서 (음속)(1차원 등엔트로피흐름의 상태변화)서술적 표현에 관한 문제①초음속을 얻는 방법 = 축소확대관 사용 ⇒ 라발노즈 사용②노즐목에서는 최대유속은 음속 또는 이음속제 10장 유체계측(기사시험에서 1문제 출제됩니다)제10장에서 시험에 나오는 주요 유형 (계측기기의 종류에 대한 문제가 출제 됩니다.)☞비중,비중량,밀도 측정하는 계측기기:①비중병 ②U자관 ③부력을 이용하여 ④비중계점성을 측정하는 계측기기: ① 낙구식 점도계 - ‘stokes' 법칙 이용② Ostwald 점도계Say bolt 점도계하겐-포아젤 방정식 이용Newton의 점성법칙 이용③Macmichael 점도계Stomer 점도계압력측정하는 계측기기 : ①. 정압관(static tube) - 마노미터와 높이차
제 1 장 열역학적 정의와 단위 (기사시험에서 1문제~2문제출제됩니다)합격Key열역학은 고체,유체처럼 보이는 것이 아니기 때문에 용어의 개면 파악이 중요합니다. 그래서 고체역학,유체역학보다는서술적 표현에 대한 문제가 많이 출제 됩니다.제1장에서 시험에 나오는 주요 유형 (암기를 해야만 1분30초에 한문제 해결가능합니다)☞열역학 0법칙(온도평형의 법칙, 열적평형의 법칙)(열량의 변화)여기서 열량의 단위 1 kcal=3.968btu=4.18673KJ=427kgf m(두물체의 혼합후의 평균온도)여기서× 1.8+273℃℉+460여기서 ℃(섭씨온도)(섭씨온도의 절대온도)℉(화씨온도)(화씨온도의 절대온도)여기서제 2 장 熱力學 第1法則에너지 보존의 법칙( CONSERVATION OF ENERGY )(기사시험에서 1문제 출제됩니다)제2장에서 시험에 나오는 주요 유형 (암기를 해야만 1분30초에 한문제 해결가능합니다)☞열역학 1법칙의 미분형여기서열역학 1법칙의 서술적표현제 3장 이상기체와 각과정 상태변화(기사시험에서 4문제~5문제 출제됩니다)합격Key열역학 3장에 나오는 이상기체상태방정식과 각과정별 상태변화를 이해하지 못하면 4장부터 나오는 각종 cycle을이해하지 못합니다. cycle에 대한 문제가 열역학에서 50%를 차지하고 있기 때문에 반듯시 3장의 내용들은 다 이해하여야만 합니다. cycle은 각 과정이 하나의 주기를 가지는 형태이기 때문입니다.제3장에서 시험에 나오는 주요 유형 (암기를 해야만 1분30초에 한문제 해결가능합니다)☞이상기체 상태 방정식여기서열역학 1법칙과 이상기체상태 방정식과의 관계여기서=PV선도에서 V방향의 폐곡선의 면적==PV선도에서 P방향의 폐곡선의 면적===,단열과정의 온도,비체적,압력의 관계Polytropic과정의 일반식(폴리트로픽 과정의 일반식)(폴리트로픽 지수) n = 0이면 p = c : 정압과정n = 1 이면 pv = c , ∴ T = c : 등온과정n = k 이면 pvk = c 단열과정n = ∞ 이면 pv∞ = c 정적과정(폴리트로픽 비열)여기서제 4장 열역학 제 2 법칙 (기사시험에서 2문제~3문제출제됩니다)제4장에서 시험에 나오는 주요 유형 (암기를 해야만 1분30초에 한문제 해결가능합니다)☞열역학 2법칙의 서술적 표현에 대한 문제(carnot cycle의 효율)(clausius integral)(엔트로피변화량)(각 과정별 entropy의 변화량 )==,,교축과정은 등enthalpy 과정이다.제 5 장 순수물질 및 증기(기사시험에서 1문제~2문제출제됩니다)제5장에서 시험에 나오는 주요 유형 (암기를 해야만 1분30초에 한문제 해결가능합니다)☞여기서정압 하에서의 증기의 상태변화TS (Saturated temperature) : 포화온도(lipuid heat or sensible heat) : 액체열, 감열, 현열(latent heat) : 증발잠열(super heat) : 과열(증발잠열)여기서제 6 장 蒸氣動力 사이클(vapor power cycles)(기사시험에서 1문제~2문제출제됩니다)제6장에서 시험에 나오는 주요 유형 (각 과정별 과정을 이해한후 열효율 증가 방법에 대한 문제가 출제됨)☞(Rankin cycle의 효율)Rankin cycle의 효율 증가 방법에 대한 서술적 표현(재열 cycle의 효율)재생 cycle의 열효율 증가 방법: 복수기에서 배출하는 열량이 많기 때문에 열손실이 크다. 이 열손실을 감소시키기 위하여 터어빈에서 단열팽창도중의 동작유체의 일부를 추출하여 이 증기의 잠열로서 보일러에 공급되는 물을 예열하고 복수기에서 방출되는 폐기의 일부열량을 급수에 재생(Regeneration)한다.즉, 재생사이클은 증기터어빈의 팽창도중에 증기를 추출하여 급수를 가열하도록 하여 사이클 효율을 개선시킨 증기원동소 사 이클이다.제 7장 내연기관 사이클 (기사시험에서 2문제 출제됩니다)제7장에서 시험에 나오는 주요 유형 (각종 내연기관 cycle의 과정을 이해하고 효율식을 암기해야 됩니다)☞(Sabathe cycle의 효율)여기서: 비열비(specific heat ratio)(Brayton cycle의 효율)여기서제 8장 냉동 사이클(Refrigeration Systems)(기사시험에서 1문제~2문제출제됩니다)제8장에서 시험에 나오는 주요 유형 (암기를 해야만 1분30초에 한문제 해결가능합니다)☞증기 냉동 사이클의 효율 및 압력-엔탈피 선도1냉동톤(1RT): 0℃의 물 1 ton(1000kg)을 24시간 동안에 0℃의 얼음으로 만드는 냉동능력을 말한다=냉동효과를 나타내는 단위제 9장 유체흐름과 노즐(Fluid Flow and Nozzles)(기사시험에서 1문제~2문제출제됩니다)제9장에서 시험에 나오는 주요 유형 (암기를 해야만 1분30초에 한문제 해결가능합니다)☞(음속)==여기서(공기속에서의 음속)===(액체속에서의 음속)===여기서=>단열과정에서의 온도,밀도,압력의 관계제 10장 연소와 전열(기사시험에서 1문제 출제됩니다)제10장에서 시험에 나오는 주요 유형 (암기를 해야만 1분30초에 한문제 해결가능합니다)☞연소반응식화학반응식중 량 비12㎏32㎏44㎏몰 수 비111체 적22.4㎥22.4㎥22.4㎥탄소 1㎏당 무게1㎏2.667㎏3.667㎏탄소 1㎏당 체적구 분반 응 물생 성 물연료의 발열량 구하는 문제① 고위 발열량 :② 저위 발열량 :연료 1kg이 연소하는데 발생되는 열량c (연료 1kg에 포함된 탄소의 양 kg)h (연료 1kg에 포함된 수소의 양 kg)o (연료 1kg에 포함된 산소의 양 kg)s (연료 1kg에 포함된 황의 양 kg)w (연료 1kg에 포함된 수분의 양 kg)