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[프로세서] 8051프로세서 회로도 평가B괜찮아요

마이크로 컨트롤러 8051의 주변장치(RAM,ROM)과의 연결을 OR CAD를 이용하여 회로도 작성

프로그램소스| 2003.10.27| 2페이지| 1,000원| 조회(1,815)

8051, 프로세서, 마이크로컨트롤러

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센서의 모든것 평가A좋아요

- 목 차 -I. 센서기술의 개요1.센서의 정의2.센서의 분류3.센서의 종류 및 기능 - 인간의 오관과 연계된 센서1)광센서(시각)2)음향센서(청각)3)온도센서(촉각)4)화학센서(후각)5)생물센서(미각)6)그 이외의 센서 - 광파이버 센서Ⅱ.미래의 사회의 센서4.지각화/지능화 센서, 센서가 요구되는 곳5.개인고찰6.참고문헌 및 자료I. 센서기술 개요1. 센서의 정의센서란 '대상에 관한 정보를 인지하고, 이것을 물리적으로 떨어진 곳으로 전송하기 위해 신호로 변환하는 소자’라고 정의할 수 있음. 현재 신호로서는 전기적인 출력이 일반적으 로이용되고 있지만, 반드시 전기적 출력에 한정되는 것은 아니며, 앞으로는 빛을 신호출 력으로 하는 센서가 많이 출현하게 될 것으로 전망됨.인간의 오관과 센서를 대비하여 나타내면 아래와 같음.-인간의 오관과 센서의 대비-오 관센 서감각기관자극에너지수용체분류대표 예시 각눈가시광망 막물리센서포토다이오드청 각귀소 리콜티기관정전용량형 마이크로폰촉 각피부기계에너지촉소체감압도전성 센서후 각코화학물질비점막과학센서가스 센서미 각혀화학물질미 뢰이온 센서실제 사용되고 있는 센서는 단순히 인간의 오관 성능에 육박할 뿐만 아니라, 오관을 초월한 높은 감도를 가지는 것(온도 센서 등), 오관으로는 얻을 수 없는 정보를 감지하는 것(자기센서, 가스 센서 등), 인간이 들어갈 수 없는 가혹한 환경의 정보를 감지하는 것(방사선 센서, 제강용 효소 센서 등)도 있음.또한 센서가 아직 인간의 오관에까지 도달하지 못하는 기능이 있는데, 예를 들면 동물적인 기호가 들어가는 향수의 냄새, 와인과 요리의 맛 등은 센서로는 아직 충분히 감지, 평가할 수 없음.한편 최근에는 바이오 미메틱(생체 기능 모방형) 센서가 화제가 되고 있음. 이것은 생체기능을 모방하여 만든 인공적인 막과 반도체 소자를 이용한 것으로 그 감지 대상에 따라 물리센서, 화학 센서, 바이오 센서 등으로 분류. 이 연장선 상에 있는 것이 냄새 센서, 맛 센서로이러한 것은 과학 센서가 지향해야 할 궁극적인 목표휘도 조정,사진기의 자동조리개, 화재탐지기, 자동점멸기, 광계전기(버스 승강문의 제어 등에 이용), 자동차 전도등 빔 변환기 등 다양하다.탈로파이드 .산화납등은 적외선 감도가 높아서 적외선 통신에 이용되는 경우도 있다.포토 인터럽터포토 인터럽터는 일반적으로 발광소자와 수광.소자를 각종 용도에 맞춘 케이스에 장치한 소자로 투과형과 반사형이 있다.투과형 인터럽터투과형 인터럽터는 마주 향한 발광, 수광 소자사이를 통과하는 물체를 검출하는 것이다. 이것은각 제조사에서 케이스 내의 발광, 수광 소자는 거의 동일한 소자를 사용하고 케이스 형상에 따라제품을 생산하고 있다. 또한, 케이스 형상만을 변경하는 custom 대응품의 수요가 많은 점이 특징이다. 거기에다 최근에는 사용자가 사용하기 쉽도록 하는 요구에 따라 출력측(수광 소자)과 주변 회로를 일체화한 포토 인터럽터가 늘어나고 있다.반사형 인터럽터반사형 인터럽터는 검출 물체에 의한 반사광의변화를 검출하는 소자이다. 최근에는 급격히 수요가 증대하고 있고, 투과형과 같이 발광 수광 소자를 케이스에 장치한 타이프와 한 개의 용기에 발광/수광 chip을 탑제한 타이프가 있다.포토 인터럽트의 특징포토 인터럽터의 특징은 다음과 같다.● 고 검출 정밀도.● 고속 응답성.● 고 신뢰성.광센서의 활용기술광센서의 적용 현장은 상당히 광범위하다. 따라서 광센서를 응용하여 현장에 적용하려는 엔지니어들이 정확한 결정을 하여 현장 상황에 맞는 센서를 선택하는 것이 그리 쉽지만은 않을 것이다.이에 현장에 맞추어 올바르게 센서를 선택하는 방법에 대하여 제시한다. 포토센서는 형태는 검출 형태에 따라 다음과 같이 분류할 수 있다.(1) 투과형 포토센서투광기와 수광기를 동일 광축 선상에 서로 마주보게 설치해두고, 그 사이를 통과하는 검출 물체에 의해 광량의 변화가 발생하는 것을 검출하여 출력하는 방식.(2) 미러 반사형 포토센서투·수광부가 일체로 된 포토센서와 반사경 사이를 통과하는 검출물체에 의해 반사량광의 변화가 발생하는 것을 검출하는 방식.(3) 수 있다. 이때 주의할 점은 비교기 중에는 풀업저항을 달아야하는 오픈 컬렉터 형태가 있다.따라서 사용하는 것의 datasheet를 참고하여 풀업저항을 필요로하는지를 꼭 확인 해야한다.이렇게 하면 적외선 센서를 이용하여 라인트레이서라든가 장애물 감지 회로를 손쉽게 제작 할 수 있다.이미지 센서(Image Sensor)촬상관(撮像管)과 고체이미지센서로 크게 나눌 수 있으며 전자에는 비디콘 ·플럼비콘 등이 있고, 후자에는 금속산화물반도체(MOS), 전하결합소자(CCD) 등이 있다. 이들은 텔레비전 카메라 등에 사용되며 입체적인 피사체나 평면적인 피사체를 렌즈와 함께 사용하여 촬영한다. 고체이미지센서 중에는 팩시밀리나 화상계측 등에 사용하는 것도 있다.인간의 눈으로는 볼 수 없는 자외선 영역 등의 불가시상(不可視像)을 가시상으로 변환하는 것도 이미지센서의 중요한 기능이다2)음향센서[청각(嗅覺)](1)초음파센서응용원리 : 전자기 유도, 전기변형, 자기변형 등초음파란 성인이 들을 수 있는 범위 (20kHz)이상의 높은 주파수의 소리를 일컫는다. 초음파의 발생기구는 크게 트랜스듀서(electromechanical transducer)와 고주파 전원(high frequency power supply)으로 구성된다.초음파 센서의 기본 구조그림에서 압전 물질은 두께 방향 진동자로 동작되며 1~3개의 정합층을 거쳐 그림에서 Zl로 표시된 물체내부를 향해 초음파가 방사된다.압전 진동자: 센서에서 가장 중요한 요소는 초음파를 발생하고 수신하는 능동 소자이며, 보통 압전 물질을 능동 소자로 사용한다. 센서의 감도와 해상도는 압전 진동자의 전기적, 기계적 특성과 밀접한 관계가 있다. 현재 보통 사용되고 있는 압전물질은 전기-기계 결함계수가 큰 PZT계열의 압전 세라믹이다. 그러나 압전 세라믹은 음향 임피던스가 매우 커서 임피던스 부정합으로 인한 어려움이 있다.음향 정합측: 압전 진동자의 음향 임피던스는 약 30~40Mrayl이고 물의 음향 임피던스는 약 1.5Mrayl이므로 대부분의 초의 진동계의 고유 진동수를 나타내며, C1, C2는 초기 조건에 따라 결정되는 수이다.진동계의 종류●Geiger (가이거)이것은 회전진동계로서 증기기관, 내연기관등의 비교적 저속기관의 회전진동 측정용으로 제작된 구식 진동기이며 회전플라이휘일 대신에 진자를 사용하여 직선진동의 측정에 이용할 수 있는 것이다. 그 구조는 다음 그림과 같다.● Sip (싶)기계적 진동계로서는 아주 소형이며 기계의 목적의 위치에 올려놓고 진폭을 측정하는데 편리하다. 그구조는 다음 그림과 같다.(3)소음센서응용원리 : Compton 효과, 전자쌍 생성 등기본 개념전기 음향 변환기의 원리에는 여러 가지가 있는데 그 중 에서 마이크로폰에 응용되고 있는 것은 대개 동전형, 정전형, 압전형, 접촉저항형(탄소형) 중 한가지이다. 현재 음향 계측용으로 사용되고 있는 마이크로폰은 대부분이 직류 바이러스 방식의 정전형이며, 일부에서 초저주파음 또는 초고음압을 계측하는데 세라믹 소자를 사용한 압전형이 사용되고 있다.●정전형이 방식은 그림과 같이 음압에 따라 진동변위하는 가동 전극(진동막)과 대단히 좁은 간격으로 대항하는 고정전극(배극) 으로 평행판 콘덴서를 구성하고 음압에 따라 진동막이 변위하면 이의 정전 용량이 약간 변화한다. 이러한 정전 용량 변화를 검출하는 방법으로 양쪽 전극 사이에 직류 바이어스 전압을 가하는 방법이 있는데 가장 일반적인 방법이다.●압전형 마이크로폰물질에 외력을 가하여 변형이 생기면 그 변형에 비례한 전하가 생겨서 전압을 발생하는 것이 있는데 이러한 현상을 압전효과라 한다. 마이크로폰에는 지르콘지탄산연 등의 자기에 의한 소자를 사용하고 있다.(세라믹 마이크로폰)세라믹 마이크로폰의 기본 구조는 다음과 같다.세라믹 소자는 바이모르프라고 하는 구조를 취하며, 굽힘 응력에 대하여 전하를 발생하도록 되어 있다. 세라믹 소자는 기계 임피전스가 높으므로 임피던스가 낮은 공기와 정합을 취하기 위하여 성형된 진동판과 로드를 통해서 소자에 외력을 가하는 구조로 되어 있다. 세라믹 마이크로폰도 정전때 설정전위를 바꿈으로써 표와 같이 특정 가스를 선택적으로 정량화 할 수 있다.● 갈바닉 전자식 가스센서: 갈바닉 전자식 가스센서는 정전위 전해식 가스센서와 마찬가지로 검지대상 가스의 전해에 의해 흐르는 전류로부터 가스농도를 측정하는 것이다. 그림은갈바닉 전자식 센서의 구조를 나타낸 것이다.고체 전해질식 가스센서고체상태의 절연체 중에는 높은 온도에서 이온의 이동에 따른 도전성을 보이는 것이 있다. 이와 같은 물질을 이온전도체 또는 고체전해질이라 한다.접촉 연소식 가스센서접촉 연소식 가스센서는 가연성가스의 검지에 사용되는 것으로서 검지가스가 연소하는 열이 소자의 온도를 높임으로써 생기는 발열선(백금선)의 변화를 이용하는 가스감지소자이다(2)습도센서응용원리 : 전기저항,광기전력,마이크로파,복사선,이슬점,기화열,팽창 등습도센서는 공공안정용, 의료용, 농업용, 공업용 및 각종 특정용 등 광범위한 응용 분야를 갖고 있는 화학센서의 일종이다. 현재, 전자부품으로서 이용되고 있는 습도센서는 열전도식(서미스터식)과 금속산화물 세라믹계 등을 이ㄴ용한 흡착식이 대부분이다. 습도센서를 재료에 따라 분류하면 전해질계센서, 유기고분자계센서, 세라믹센서, 마이크로파 수분센서, 방사선센서 등으로 나눌 수 있다.세라믹 습도센서세라믹스는 물리적, 화학적 및 열적으로 안정한 재질이기 때문에 습도센서 재료로 적합하다. 감습기구는 다공질 세라믹인 금속산화물, 예를 들면 Al2O3의 미립자 표면에 수증기가 흡탈착함에 따라 세라믹의 전기저항이 변화하는 것으로 설명된다. 아래 그림은 세라믹 습도센서의 구조를 나타낸 것으로 가열 크리닝용 히터를 부착한 것이다. 그림에서 센서를 지지하는 베이스는 센서 세라믹과 마찬가지로 더러워지기 쉽다. 베이스에 전해질이 부착될 경우 센서 단자간에 전기적 누설이 생길 가능성이 있다. 이 리크를 방지하기 위해 베이스에 가드링을 설치해야 한다고분자 습도센서이 센서는 오염에 대한 내구성이 비교적 강하고 사용온도는 60'C 이하이다. 고분자계 습도센서에는 저항형과 용량형이 있으 낮다.

공학/기술| 2003.10.29| 27페이지| 2,000원| 조회(1,457)

제어, 센서, 공학, 오관

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