(1)스테핑 모터의 기본1스테핑 모터는 스텝 모터, 또는 펄스 모터라고 불리우는 것처럼 모터축이 스텝상으로 동작하는 모터이다ex)1회전 200펄스의 스테핑 모터는 구동 회로에 1개의 펄스를 주면 기본적으로는 1 스텝, 즉 1.8°(360/200)만 회전2가해진 펄스 수를 조절해 줌으로써 모터의 회전각을 제어할 수 있다. 또한 디지털 신호에 의해 회전 속도가 제어되며 구동 회롤 디지털적으로 동작하기 때문에 마이컴과의 결합도 용이한 장점이 있다.3종류: 3상, 4상, 5상 권선형 및 VR형, PM형, 하이브리드형 등이 있다.4구동회로와 연결된 스텝모터(2)원리스테핑 모터를 단순화시켜 보면 (a)에서와 같이 S1을 ON시켜 1 코일에 전류를 흘려 주면 고정자의 아래부분이 N극으로 여자되고, 따라서 회전자의 S극이 시극에 끄려 시계방향 90도 만큼 회전하거나 정지한다. 다시 (b)에서와 같이 S2를 ON시켜서 2코일에 전류를 흘려주면 회전자의 S극은 또다시 같은 방향 90회전하고 정지 하게 된다. 계속 코일 3, 4에 차례대로 전류를 흘려주면 회전자는 한 스텝씩 시계 방향으로 돌아가게 된다.위 그림에서와 같이 회전자가 영구자석인 것은 PM형, 회전자의 단면이 톱니모양인 것은 VR형이라 한다. 일반적으로 VR+PM의 혼합형인 HB형이 가장 많다.VR형의 일반적 구조는 아래 그림과 같다. 아래 그림은 4상 모터인데 원둘레에 4조의 코일이 배치 되어 있다.모터의 스텝각은 모터의 상수와 회전자의 톱니 수에 관계가 있으며, 그 관계를 식으로 표시하면 다음과 같다.스텝각 = 360도 / (상수 * 회전자의 톱니수)(3) 구동 방식과 상여자 방식구동 방식은 단극성(unipolar) 구동방식과 쌍극성(bipolar) 구동방식이 있다.아래 그림 참조.그림(a)에서는 코일의 중간에 탭을 내어 이곳으로 계속 전류를 흘려주는 방향만이 가능하고 이를 단극성 구동 방식이라 한다.(b)는 전류가 화살표와 같이 양방향으로 들어가고 나올 수가 있고 이를 쌍극성 구동방식 또는 양극성이라고도 하며 이는 전류의 방향이 양쪽으로 모두 흐른다는 의미이다. 그림에서와 같이 쌍극성 방식의 경우는 전류의 방향을 1-2-3-4의 순서로 바꾸어 구동하게 된다.(b)와 같은 쌍극성 구동 방식은 고정자 코일의 양 끝에 가하는 전압의 극성을 바꾸어 전류를 역류시켜 준다.단극성 구동방식와 쌍극성 구동방식을 모두 사용할 수 있는 스테핑 모터는 6가닥의 외부전선을 가지며 쌍극성 구동방식만 사용할 수 있는 모터는 4가닥의 외부전선을 가진다.상 여자방식을 살펴보면 4상 스테핑 모터는 전기적으로 상의 고정자 코일을 가지며 이들 중 몇 개의 상에 동시적으로 전류를 흘려주느냐에 따라 1상, 2상 또는 두 가지를 섞은 1-2상 여자 방식으로 구분된다.→1상 여자 방식보다 2상 여자 방식이 두 배의 토크를 내며 1-2상 여자 방식은 매 펄스당 반 스텝의 각도로 부드럽게 돌아갈 수 있다.(4)스테핑 모터의 기본회로아래 그림은 스테핑 모터를 돌리기 위해 필요한 최소한의 회로이다.C1, C2, C3, C4에 연결된 트랜지스터는 전기 스위치 역할을하여 전압을 가하면 모터용 전원에서 화살표 방향으로 전류가 흘러 나올 것이다. 이런 방법으로 C1->C2->C3->C4->C1... 의 순환하는 순서로 전압을 가하면 스테핑 모터가 돌아가게 된다. 이러한 방식을 1상 여자 방식이라 한다.(cf) 상: 모터 내부에 독립적으로 존재하는 코일의 수.(cf) 여자: 코일에 전류를 흘려주어서 고정자가 자화되도록 하는 것.순서 코일C1C2C3C*************01040001순서 코일C1C2C3C*************0114100151100순서 코일C1C2C3C**************************500116000171001(5) 스테핑 모터의 구동회로스테핑 모터를 구동하기 위한 시스템은 그림과 같이 제어회로, 구동회로, 전원으로 구성된다..제어 회로: 스테핑 모터 구동용 펄스를 발생시키는 곳으로서 전용 IC나 마이크로프로세서로 구성..구동 회로: 제어 회로로부터 출력된 구동 신호에 의해서 모터 권선에 전류가 흐르도록 하는 유니폴러 방식과 권선에 양방향으로 전류가 흐르도록 하는 바이폴러 방식이 있다.1유니폴러 구동회로이 방식은 권선중앙 tap(공통선) 단자가 있는 스테핑모터 구동에 주로 사용된다. 또 전력 회로가 간단하므로 저렴한 비용으로 간단히 제어하려고 할 경우에 많이 사용되고 있다.→(a)는 원리 회로를 나타낸 것이고, (b)는 스위치로 트랜지스터를 이용한 회로예이다.2바이폴러 구동회로
◎센서란 무엇인가?(1)센서란 모든 정보 및 에너지의 검출 장치이며 그 규모는 비교적 작은 파워의 것을 말한다.→인간의 5감에 해당하는 전기소자.(2)센서는 모든 정보 및 에너지를 물리적, 화학적, 생물학적 수단을 사용하여 검출하고 출력 정보는 일반적으로 전기 신호로서 취급.(3).센서를 검출 대상별로 분류하면1광센서 2자기센서 3온도(적외선도 포함)센서 4압력센서 5진동센서 기체센서.용도에 따라 센서를 분류해 보면1광센서 2자기센서 3적외선 센서 4온도센서 5습도센서 초음파 센서 압력센서으로 분류할수 있다.(4)인간의 오감과 센서의 관계인간의 감도센서의 종류센서 소자의 일례시각(빛)광센서광도전 소자, 이미지 센서, 포토 다이오드청각(소리)음향센서마이크로폰, 압전소자, 진동자촉각(압력)진동센서변형 게이지, 반도체 압력센서(온도)온도센서서미스터, 백금(기타)압력센서적외선미각(맛)맛센서백금, 산회물, 반도체, 가스센서, 입자센서취각(냄새)냄새센서바이오 케미컬 소자, 지르코니아 센서◎광센서:물질이 광자를 흡수하고 그 결과 전자를 방출하는 현상을 이용(광전효과)(1)광센서의 종류와 선택.광센서의 종류분류소자명 및 부품명사용소재응용예 및 기타접합있음PN Photo DiodeGap,Si,Ge,GaAs포토 트랜지스터, 조도계, 리니어 이미지 센서, 컬러센서, 각종의 수광장치, 에어리어 이미지 센서, 컬러센서, 각종의 수광장치, 광리모컨 수광부, 태양전지PIN Photo DiodeSi고속광의 검출, 포토 트랜지스터, 포토 IC애벌란치 포토 다이오드Si,Ge,InGaAsP고속광 검출, 광통신포토 트랜지스터Si저속광 검출, 각종 무접점 스위치, 각종제어 기기작동검출포토 ICSi고속광 검출, 저조도 광의 검출, 인코더, 광리모컨의 수광부, 조도계, 포토 커플러접합 있음광도전 소자PbS,CdSe,CdS·Se카메라의 노출계, 조도계, 광량 검출,가로등의 자동 점멸기, 포토 커플러초전소자PZT,LiTaO3,PbTiO적외선 온도센서, 화재 검출, 에너지 절약 스위치, 각종 안전 시스템진공관류광전관, 포토멀티, 촬상관TV카머라, 비디오 카메라, 방범용 모니터, 각종화상 판독, 암시경기타(접합 있음)고체 이미지 센서CCD형,MOS형,CPD 형컬러 센서Si, a-Si색의 식별(컬러마크센서)위치 검출용 소자Si거리계, 위치의 측정, 변위계측.광센서의 선택요구항목적절한 광센서고속의 광검출 회로를 원한다.포토 다이오드광대역의 조도계를 만들고 싶다.″읍답 속도는 늦어도 좋지만 저항 브리지형의 광센서를 만들고 싶다.CdS, PbS광도전 셀수 KHz의 간단한 펄스광 센서를 만들고 싶다.포토 트랜지스터광센서를 저항과 같은 감각으로 만들고 싶다.CdS, PbS광도전 셀간단한 회로로서 저속도의 펄스광 스위치를 만들고 싶다.포토 트랜지스터초고속 레이저광 센서를 만들고 싶다.포토 IC 또는 포토 다이오드가로등의 자동 점등회로를 만들고 싶다.CdS, PbS 광도전 셀빛의 강약에 비례해 저항이 변화하는 가변저항을 만들고 싶다.CdS, PbS광도전 셀로터리 인코더의 위치센서, 속도 센서를 원한다.포토 IC(2)포토 다이오드1포토 다이오드의 외관과 회로기호2포토 다이오드의 장점과 단점.장점: 입사광에 대한 선형성이 좋다.응답 특성이 좋다.파장 감도가 좋다.잡음이 적다.소형 경량진동, 충격에 강하다..단점: 출력 전류가 작다.3포토 다이오드의 종류와 용도종류특징PN포토 다이오드.자외선부터 적외선까지 광범위한 파장 감도 가짐.입사광량에 대한 직진성이 뛰어남.미약한 광에도 검출 감도 가짐→응답 특성이 PIN포토 다이오드 보다 나쁘다.PIN포토 다이오드.고속 응답성→온도 특성이 PN포토 다이오드보다 나쁘다.APD(애벌란치형 포토다이오드).광전류 증폭작용.넓은 파장 감도.암전류가 작다..고속응답GaAsP 포토 다이오드.시감도에 가까운 파장.가시광용복잡형 포토 다이오드(PSD).광스폿의 위치검출.입사광의 광축 맞춤포토센서모듈(포토 IC).포토센서와 신호 처리부가 같이 있기 때문에 고성능이다..앰프 내장이므로 출력이 크다..디지털 출력 타입은 파형의 상승, 하강 특성이 좋다.4포토 다이오드의 전압, 전류 특성5포토 다이오드의 응용 회로의 예포토 다이오드의 사용상의 요점.포토 다이오드는 입사광량과 출력 전류의 직진성이 우수하다.→광역측광에 적합.포토 다이오드는 포토 트랜지스터나 CdS에 비해서 2자리 이상의 응답 특성이 빠르다..PIN형 포토 다이오드는 접합 용량이 작기 때문에 응답 특성이 뛰어나다..포토 다이오드는 역바이어스를 걸면 응답 특성이 향상된다..포토 다이오드는 조도변화를 대수 압축하는 작용이 있다..포토 다이오드는 부하저항이 커지면 조도가 높아지는 쪽의 직진성이 나빠진다..실리콘 포토다이오드는 광대역의 분광 감도 특성을 갖고 있다..고속 응답을 요구할 경우, 수광 면적이 작은 포토 다이오드를 선택.포토 다이오드는 포화영역에서 사용하면 응답 특성이 저하.포토 다이오드의 암전류는 온도 상승과 함께 증가.PIN포토 다이오드는 PN포토 다이오드 보다 암전류가 크다..포토 다이오드는 출력 신호가 매우 낮으므로 OP앰프를 함께 사용하는 것이 바람직하다.(3)포토 트랜지스터: 포토 다이오드와 트랜지스터를 짜맞춘 광센서의 일종1포토 다이오드는 광센서 중에서 가장 뛰어난 특성을 가지고 있지만 유일한 결점은 출력 전류가 대단히 작다. →증폭 수단이 필요2포토 트랜지스터의 회로기호와 회로구성.Ie = Ip + Ic = Ip + Ip*hfe(∵ Ic = Ip * hfe)Ie = Ip * (1 + hfe)→.Ip : 광전류.hfe : 트랜지스터의 직류전류 증폭률.D : 포토 다이오드.Q : 트랜지스터Ic = Ip * hfe1 * hfe23암전류4출력전류(Ic)의 직진성5포토 트랜지스터의 사용상의 요점.포토 트랜지스터의 응답 특성은 포토 다이오드 보다 1자리 이상 늦다..포토 트랜지스터에는 이미터 출력 형식과 컬렉터 출력 형식이 있다..컬렉터 출력 형식은 출력 전압 이용률이 높다..포토 트랜지스터에는 여러개의 트랜지스터를 조합시킨 포토 달링톤 타입이 있다..포토 달링톤 타입은 출력 전류도 크지만, 응답 특성이 매우 늦다..포토 트랜지스터는 입사광량에 대한 광전류의 직진성이 나쁘다.→증폭용 트랜지스터의 출력전류 레벨에 의해 hfe가 변화하기 때문.포토 트랜지스터는 저주파 펄스광의 광센싱 회로에 적합.포토 트랜지스터의 광전류는 hfe배로 증폭.포토 트랜지스터의 암전류는 트랜지스터의 hfe에 영향을 준다..포토 트랜지스터의 온도 보상에는 베이스가 부착된 포토 트랜지스터가 좋다..베이스가 붙은 포토 트랜지스터는 광전류의 직진성을 개선할 수 있다.(4)CdS셀입사광에 대응하여 내부저항이 변화하는 일종의 가변저항(5)초고속 애벌란시 포토 다이오드PN접합에 역 바이어스를 가하여 공핍층내에 고전기장을 형성.이것에 의해 광캐리어가 가속되어 물질내의 원자에 차례차례로 충돌하여 2차 캐리어를 발생하는 (내부 증배기능)소위 애벌란시 현상을 이용..특징: 애벌란시 현상에 의해 매우 미약한 광신호를 검출가능.또 구조상 접합 용량도 작아 부하 저항이 작아도 충분한 출력이 얻어지기 때문 에 700-1200MHz의 고속 신호 검출이 가능.(6)포토 IC포토 다이오드와 OP앰프를 일체화한 일종의 센서 모듈→모듈내에 포토 다이오드, OP앰프, 슈미트 회로, 버퍼 앰프, 안정화 전원을 내장한 ALL-IN-ONE의 포토 센서.◎적외선 센서(1)적외선 센서의 분류1적외선 센서 : 양자형 센서 → 광기전력 효과(포토 다이오드,태양전지 등...):InAs, InSb, PbSnTe, HgCdTe→광도전 효과(PbS, CdS셀):PbS, CdS, CdSe, HgCdTe열형 센서 → 열기전력 효과: 서모파일→ 초전효과: PZT, LiTaO3→ 열도전효과: 서미스터, 볼로미터2초전효과 센서 : 검출감도의 파장 의존성이 없고 센서부의 냉각을 필요로 하지 않음. 대단히 사용하기 쉬운 소자지만 반면 검출감도가 낮고 응답성이 늦어 정상적인 에너지에는 응답하기 어려움.3양자형 적외선 센서 : 검출 감도가 높고 응답 특성이 빠르다는 특징.검출감도에 대한 파장 의존성이 있고 게다가 장파장의 중적외선 영역에서는 센서부의 냉각을 필요로 하는 등의 불편함이 있다.(2) 적외선과 전자기파의 위치파장명칭380nm-780nm가시광선청자, 녹,적780nm-1.5um근적외선적외선 영역1.5um-5um중적외선5um-100um원적외선100um-1mm극원적외선1mm-극초단파(3)빛과 적외선은 어떻게 다른가?.빛: 1전자기파의 일종
CVT(Continuously Variable Transmission : 무단변속기)란?자동차의 동력전달장치인 변속기는 기본적으로 수동(MT)과 자동(AT)으로 나눌 수 있다. 수동변속기는 활동적인 운전성능, 뛰어난 연비, 저렴한 가격 등 많은 장점을 갖추고 있다.하지만 동력을 단속하는 클러치 페달이 달려 있어 언덕 길이나 미끄러운 도로 등에서 자동차를 출발시키는 것이 쉽지 않다는 단점을 안고 있다. 또한 혼잡한 도로를 주행 할 때 크러치 조작을 계속해야 하므로 운전자의 피로가 누적된다.반면, 자동변속기는 클러치나 변속레버를 조작할 필요가 없는 편리한 시스템이다. 하지만 AT는 MT에 비해 가격이 비싸고 연료소모가 많다는 단점이 있다. 또한 구조가 복잡해 정비성이 좋지 않고 MT에 비해 내구성이 떨어진다는 단점이 있다.현재 개발되어 있는 이러한 변속기의 단점들을 해결하기 위해 차세대 동력전달장치에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다..CVT의 시초지난 1886년 다임러 벤츠가 고무 V벨트와 가변 풀리를 이용한 무단변속기를 세계 최초로 개발한 이후 꾸준한 연구개발이 이루어지고 있다.처음으로 무단 변속기를 사용한 것은 일본의 스바루였고 제덜란드의 반도너사에서 금속벨트를 사용한 스바루 ECTV를 터스티에 탑재해 87년부터 발매하기 시작했다..CVT가 개발된 이유자동차용 엔진은 회전의 상승에 비례해 파워가 커지고, 토크 특성도 저속때는 토크가 작고 중속역에서 최대 토크를 발휘하는 성질을 가지고 있다.이 특성 때문에 부득이 클러치와 다단 변속기를 쓰고 있다. 수행상황에 따라 감속비를 바꾸어 필요한 구동력을 확보해야 하기 때문이다.그러나 일반적으로 승용차의 매뉴얼 트랜스미션은 5단 변속이며(트럭은 15-16단 변속이 있지만)3단 또는 4단 AT가 토크 컨버터로 토크를 얻더라도 단계적인 구동력 특성이 되고 만다. 더구나 토크 컨버터는 슬립 로스가 있어 가속이나 연비가 MT보다 떨어진다. 또 현재의 토크컨버터 AT는 휠씬 숙성되었다고는 하지만 역시 변속 쇼크는 남아 있다.만약"wedging 효과.".CVT의 기본 작동원리변속 제어의 기본 원리는 스토틀 보디의 개도가 큰 상태에서는 프라이머리 풀리쪽에 높은 유압을 보내 변속비를 낮게 하려 하는 것이다..Wedge Doorstop에서의 작동원리 유추아래의 그림에 대하여:1Poor Doorstopwedge의 각도가 너무 기울어져 있거나 door와 wedge사이의 마찰이 wedge와 floor사이의 마찰보다 더 크다면 door을 유지할 수 없다.2Good Doorstopwedge 각도가 낮거나 또는 door와 wedge사이의 마찰이 wedge와 floor사이의 마찰보다 작으면 door은 wedge를 오르게 되고 wedge doorstop를 유지하게 된다.3Excellent Doorstopdoorstop의 효과는 door가 쉽게 wedge를 기어오르게 하도록 하기위해 door의 바닥에 바퀴를 달으므로써 강화될수 있다.이것으로 세 번째 doorstop가 얼마나 효과적인지를 알수 있다. door가 왼쪽으로 밀므로써 wheel은 wedge doorstop의 윗부분을 따라 구르고, 더 큰 힘으로 floor에 대해 door을 민다.This downward force is greater than the lateral force, so it keeps the wedge and the door from moving to the left. A narrow wedge combined with a wheel on the bottom of the door would always hold, regardless of the lateral force..CVT에서 각각의 위치에 따른 작동1Neutral PositionComponentsRingsA pair of matched parallel rings that may be moved toward or away from each other, but are otherwise held fixed. In the neutral position, the Rings are clos, particularly with computer-aided mechanisms that synchronize the movements of the main components..The DECC Drive is effective at very low input and output speeds, all the way down to zero revolutions..It is also effective at very high speeds, limited only by the strength of the components..The DECC Drive can be readily made in a clutchless configuration (similar to a geared neutral, but with no tendency to "creep"). In the neutral position presented earlier, the DECC Drive CVT would effectively be in a "park" position -- the Rings would hold the Wedge tightly in a concentric position, and the Wheel would exert no lateral force on it.Positive, No-Slip Power Transmission.With the DECC Drive rotary or orbital input can be smoothly converted into variable rotary output..The DECC Drive can be designed so that the load capacity would be limited only by the strength of the materials..The DECC Drive automatically tightens the friction grip on the Wedge whenever the force that it must transm제이다..CVT의 종류 및 특징CVT의 종류는 대별하면 벨트와 풀리를 결합한 방식과 트랙션 드라이브 방식이 있다.먼저 벨트와 풀리 방식은 DAF의 바리오매틱에 기원하지만 DAF사의 분신이 반도너사가 개발한 금속 벨트로 벨트의 강도, 내구성이 비약적으로 향상되었다.반도너식 트랜스매직의 금속 벨트는 스틸 벨트에 금속의 토막을 끼워 넣은 것이다. 벨트 & 풀리식은 이 벨트의 차이에 따라 여러 종류로 나눠진다.이 반도너식은 입력쪽 풀리의 회전 속도에 따라 발생하는 유압과의 관계에 의해 양쪽 풀리의 조이는 힘의 밸런스가 달라지고 일정 변속비에 이르게 된다. 메커니컬한 제어만으로 변속 특성을 만들어 내는 것이다. 또 가속중에 연속적인 변속을 하면 엔진 회전이 조금씩 상승하는 설정으로 되어 있어 적절한 가감속이 가능하다는 것이 반도너식의 특징이다.같은 금속 벨트방식이지만 체인 모양의 금속 벨트를 사용하는 방식으로 보그워너 방식이 있다. 체인식과 코머식의 중간적인 구조로 코머와 풀리 사이의 윤활은 유체 윤활이며 마찰 계수는 반도너방식 정도이다. 동력 전달 능력도 유사하다. 다만 체인의 인장력에 의해 동력이 전달되는 것으로 소음면에서 약간 불리하다.금속 벨트의 최대 동력 전달 능력이 100마력 정도라는 것을 해결하기 위해 등장한 것이 체인 방식인 P.I.V 방식이다. 독일의 변속기 메이커인 P.I.V사에서 고안한 것으로 스프로킷에 체인을 걸어 동력을 전달하는 것이 아니고 체인의 핀 양끝을 구면으로 만들어 이 구면이 풀리 사이에서 마찰하는 것으로 동력을 전달하는 방식이다. 풀리의 폭을 바꿈으로서 변속비를 바꾸는 것은 벨트 방식과 같다.풀리와 체인의 접촉이 점접촉이며 점접촉 상태로 윤활유가 있으면 오일의 압력은 수백만 기압이 되어 점도도 수만배로 증대한다. 이러한 상태를 EHL(Elasto Hydrodynamic Lubrication: 탄성 유체 윤활) 상태라고 하며 유체 윤활의 반도너식에 비해 파워 전달 능력이 휠씬 높아지며 200마력까지 전달이 가능하다.P.I.V식은 코스트면 아벨라에 무단변속기를 달아 출시하려다 계획이 취소된 것으로 알려지고 있다.무단변속기를 국산화하기에 앞서 대우자동차는 올 4월경 일본 스즈키와 기술제휴로 무단변속 자동차를 선보인다. 대우자동차의 경차 마티즈에 적용될 이 무단변속기는 벨트방식으로 구동되며, 수동 변속기 이상의 연비를 확보한 것으로 알려지고 있다.SCVT라 불리는 스즈키의 무단변속기는 로크 드라이브 댐퍼(Lock Drive Damper)와 스타팅 클러치, 풀리, V형 체인으로 구성되어 있다.로크 드라이브 댐퍼는 엔진 회전을 직접 변속기에 입력하는 기구로 엔진의 토크 변동을 줄이기 위해 설치되었다. 스타팅 클러치는 변속 후 출력축(2차 시프트)에 스플라인으로 체결되어 클러치압이 출력축 내의 유압통로를 통해 피스톤을 눌러 플런저면을 이동시키고 클러치 디스크를 엔드 플레이트에 압착 시킨다.SCVT의 변속비는 0.441~2.26(변속폭 1:5.12)이며, V형 체인벨트는 2매 1조의 저속 블록 80조와 2 저속 블록의 중간을 통해 14열 링크로 연결되어 있다.SCVT의 유압제어기구는 스풀밸브(Spool Valve)의 유압을 3웨이형 솔레노이드 3개를 사용해 스풀을 이동할 때 유압회로를 제어한다. 이 3개의 3웨이 솔레노이드 밸브는 라인압 솔레노이드와 클러치압 솔레노이드, 변속비압 솔레노이드로 이루어져 있다. 이것은 듀티제어로 스풀밸브의 유압을 제어한다.라인압 솔레노이드는 전달 토크에 비례해 오일 펌프를 최대압력으로 발생시킨다. 클러치압 솔레노이드는 스타팅 클러치를 압착할 때 사용하는 유압이며 반클러치 상태에서 직결상태까지 유압을 제어한다. 변속비압 솔레노이드는 변속비를 제어하는 솔레노이드이다.(참고자료) - 혼다의 CVT기술The continously variable transmission operates in a fashion unlike any other conventional transmission. Instead of gears, a steel belt is used to transfer powech.
제 9장 18,19 세기에 있어서 과학의 발전9.0 머리말-각각의 과학에 있어서 대상의 이해와 조정의 평행적인 성장은 내적 요인과 외적 요인의 양쪽에 의존하고 있다.♧ 주제: 18,19세기에 일어났던 대체로 아카데믹한 과학으로부터 경제생활에 있어 불가결한 역할을 연출하기 시작한 과학으로의 이행의 주요한 특징을 보여주는 것에 초점..제 1절:증기기관의 역사를 기술하고 잇는데 그 효율을 높이려는 노력이 어떻게 해서 에너지의 보존과 변환의 법칙의 발견을 가져왔는가를 나타냄..제 2절: 제1절의 부록(?).제 3절: 순과학적이며 무익하다고까지 여겨진 문제가 중요산업으로 바뀐 경우를 봄..제 4절:맹목적인 경험주의와 신비적인 연금술의 이론에만 매달렸던 화학분야를 합리적이고 정량적인 과학의 영역에 편입시킨 진보..제 5절:생물학의 거대한 분야로부터 진보의 방향을 결정지은 두세 개의 주요 실마리를 밝히려고 하였음.9.1 열과 에너지열의 변환에 대한 연구는 현대문명의 발전에 있어서 하나의 커다란 지적 중요성과 또 그보다 훨씬 위대한 기술적,경제적 중요성을 지닌것.열은 생명 및 불과 뚜렷이 연관되어 있었고 열정적인 활동과도 결부..이오니아 과학자- 열은 팽창과 기화를 일으키고 냉은 응축과 경화를 일으키는 것으로 생각.아리스토텔레스 - 그의 기상학에서 더위와 추위의 질에 대한 주장을 확고히 함.열을 측정하려는 기본적인 발상을 맨 처음 떠올린 것은 의학이다.. 증기기관의 발전열의 정량적 연구의 진보는 열의 팽창력을 이용하여 유용한 일을 시키는 실용의 길에 따라 진전되어 갔다.1실용적인 엔진 - 진공에 의해서 텅빈 공간을 물로 채우고 다음에 그 내용물을 공기, 증기 또는 가스의 팽창에 의한 압력으로 내보내는 것.2사 베리 대위 - 운전 가능한 화력펌프를 설계하여 자금조달에 처음 성공=>현재 '배기펌프'에 사용.3토마스 뉴코맨 - 저압 보일러에 직접 연결되어 있는 실린더 안에서 피스톤이 농축되 증기에 의하여 눌려지는 것을 이용한 실용적인 기관을 만듦.=>공기압을 사람이 만들어 작업을제적인 요구에 따라서 좌우되었다..기관차-가벼우면서도 높은 출력을 내는 가관을 필요로함→해결:응축기가 전혀 필요없고 공중으로 배기를 하는 고압기관 이용.증기기관을 수운에 적합하게 이용 - 가관의 무게나 크기는 그다지 중요하지 않았으나 증기선은 자체에서 사용할 석탄을 운반하기 때문에 연료의 절약이 중요.→브로워가 고안한 다단 팽창방식의 사용에 의해 해결.. 산업혁명에 있어서의 경제와 기술의 상호작용산업혁명에 필요한 조건은 경제 적인 면과 기술적인 것까지 모두 필요. 증기기관의 개량 : 대부분 시제 기술자들에 의해 행하여짐.. '에너지' 용어 정리 : 증기기관이 실지로 갖고 있던 역학적인 힘과 열을 이론적으로 정리. 열소설의 확립프랑스에서 증기기관의 사용이 처음 과학적으로 연구. 열 개념의 변화 - 18세기 열은 하나의 물질적 실체(열 물질)이라 생각후에 라보아제에 의하여 '열소'라 명명=>열은 측정할 수 없는유체 (라보아제 - 불 속에서와 동물 체재에서 산소와의 결합에 의해 열이 발생) 1798년 럼포드 백작에 의해 마력을 열로 바꾸는 방식이 증명(럼포드 백작 - 한정된 양의 물질로부터 무한한 양의 열을 만들어낼 수 있음을 증명함으로써 열의 물질 설에 대한 유력한 반증의 근거 마련). 카르노 : 가역기관.사디 카르노 : 논문 '불의 동력에 대한 고찰'을 발표.증기기관을 일종의 제분기로 보고 열이 높은 곳 에 있는 산소가 기관을 거쳐 저온의 응축기에 흘러 들어간다 고 생각.열이 서로 다른 온도 사이에서 흐를 경우에만 일 을 얻을 수 있다는 사실을 제시(열역학 제2법칙). 에너지의 보존 :마이어 ,주울 ,헬름홀츠1로버트 마이어 : 열의 기계적 당량을 처음으로 산정.(1814∼87) 중력 아래서 낙하하는 물체가 획득하는 활력과 압축된 기 체가 방출하는 열이 유사하다는 점에 주목.2주울 : 모터의 동력은 그 안에 있는 전지에서 값비싼 아연이 타는 일로 인해 발생하는 것이므로 이것이 실용적인 동력원으로 적합하지 않다는 사실을 증명하는 과정에서 열과 일이 같은 것이라는 점 경향 - 정교화된 기계의 발명과 기계와 건조물 작업의 착실한 개량.. 효율과 효용 : 터빈과 내연기관→이 시기에는 사소한 개량과 셜계의 향상을 통하여 기관을 각종 용도에 적합하게 함으로써 연료의 단위 중량당 또는 단위 원가당 출력을 증가시키는 것이 주된 일119세기 후반 - 카르노의 생각과 그것을 기초로 하여 정립된 열역학이 영향.('개량'의 의미보다 '혁명'의 의미로 쓰임)2내연기관은 얼마 후에 경동력 장치와 자동차 그리고 비행기까지 연결.3증기기관은 거대한 선박의 추진력과 분배 가능한 전기 에너지의 발전을 가져다 줌.. 기계류의 제작 : 공작기계1기계 제작산업이 등장→수공업 혁명.. 헨리 모즐리 - '나사깎이 선반.'(기하학을 종전보다 정밀하게 응용)→금속을 가공하는 기계력 얻음.. 나스미드 - '증기해머'→발칸의 대장간의 전통타파, 영구히 기계적 규모의 작업이 됨.2금속의 정밀 마무리 가공:기계장치의 동작을 제도판에서 계산하여 미리 다소의 예측을 가능하게 함→20세기 대향생산방식으로 향한 길을 염.ex)1800년, 엘리 휘트니 - 소총공장1784년, 사무엘 벤덤 - 해군병기 공장. 금속혁명기계류에 대한 수요 계속증대.(철과 가의 입수가 용이,야금기술의 혁명으로 가능)( 야금혁명은 실제가의 역할이었을 뿐 과학에 힘입은 바는 그다지 크지 않음)16세기에 나타난 전쟁용 대포 생산에 대한 새로운 수요에 대응하여 주철의 근본적인 발명이 이루어진 뒤에도 서유럽의 철 생산은 한정.( 철의 근본생산법의 아직도 목탄에 의존, 목재자원이 점차 고갈되어 제철업은 삼림지대로 옮겨감.). 철의 시대→18세기 후반∼19세기 초기를 통하여 철의 생산은 폭발적으로 증가해있었으나 강의 생산은 훨씬 떨어져 있었음.⇒개량 : 닉슨이 도입했던 압축·가열한 공기를 송풍해서 반응 속도를 가속하는 방법을 취함.. 강의 시대 : 베세머, 지멘스, 토마스1베세머 - 주철을 대량으로 생산하는 방법 발견.2지멘스 - 열재생 원리를 이용.⇒한계 :스웨덴이나 스페인,북미의 슈페리어 호수의 광석과 같이 비작.→이 발명으로 전기학은 처음으로 실용적인 학문이 됨.. 쿨롱과 인력의 법칙.→쿨롱에 의해 정량적 연구가 시작됨.1침을 가는 섬유로 매다는 방법을 착안하고 그것을 사용해 자극간의 힘이나 더 나아가 전하간의 힘을 측정. ←오늘날 전기기계의 원형인 비틀림 저울.2자극간의 힘과 전하간의 힘은 중력과 같은 법칙에 따른다는 사실, 즉 그것은 거리의 제곱에 반비례하는 힘이라는 사실을 확증.. 동물전기 :갈바니- 1780년에 동물체와 전기기계를 편성한 실험. 전류와 전지 :볼타1볼타 - 1795년 서로 다른 두 가지의 금속조각을 겹쳐서 그 사이에 액체에 젖은 천을 놓기만 해도 다른 동물없이 전기를 만들어낼 수 있음을 보이고 최초의 전지를 만듦.2카알라일,니콜슨 - 새로 발견된 전지를 이용해 물을 그 성분이 산소와 수소로 분해.3데이비 - 새로운 금속인 나트륨과 칼륨을 만듦.→전기학을 일군의 특이한 현상으로서 격리되어 인식되던 상태에서 구출하고 그것을 과학의 영역으로 연결.. 전자기학1외르 스테드(1820) - 전류가 나침반의 침을 흔들리게 한다는 사실 발견.→전기의 과학과 전자의 과학을 통일 시킴.2스털전(1823) - 전자기학의 발견.3헬리(1831) - 전자기학의 개량.4암페어와 가우스 및 옴의 손에 의해서 전류를 만드는 자장과 전류가 도체를 거쳐서 흐르는 방법과의 연관성을 이해→벡타 이론에의 길을 염.→뉴튼적 전통에의 집착으로부터 수학을 떼어 놓음.. 발견은 우연인가?⇒자연의 여러 가지 영역 사이에 존태하는 연결의 성격을 다소 아고 있으므로 긴 세월 동안 결국 어디에서든지 그러한 제 발견에 부딪칠 수밖에 없다.. 미카엘 패러데이 : 전자유도.패러데이 - 전자기학의 과학 정립→자기가 움직이고 있는 전기와 등가일뿐만 아니라, 역으로 전기도 또한 움직이고 있는 자기와 등가이다..전자장 : 맥스웰- 전자기 이론 전체를 간결한 형식으로 요약(패러데이의 정성어린 직관을 정밀하고 정량적인 방정식으로 바꾸어서 형식을 갖춤). 전자파(電磁波). 멕스웰 - 1몇개의 과학이 새롭게 들고자 하는 무모한 작업에의 집착 근절이 필요.).화학적 원리의 탐구..18 C기전반 - 역학적 모형에 의한 합리적인 원리를 화학에 두드려 맞추는 대신 처음에는 마술적이고 생기론적이었던 관념을 점점 합리화시킴으로써 지식이 진전.→측정과 계산이라는 물리적인 판정법을 유의미하게 적용..18C기 - 화학의 여러문제를 "연소" - 불의 정(精)의 움직임.-이라는 하나의 문제로 집약.. 연소설스탈 : "연소" -연(燃)의 원소.→연소를 많이 가지고 있는 물체는 잘타고, 잘 타지 않는 물체는 탈연소화 되어있다고 생각.⇒연소설에 의해 화학의 다양한 현상이 정리.. 산소설의 원리.."탈연소화" - 산소라는 물절적 실체의 부가→산화."연소화" - 산소의 제거→환원⇒연소설이 실패한 이유 : 내적으로 비논리적이 아니라 그자체 그대로 물질적 사실에 맞출 수 없었기 때문.. 기학 혁명 : 길들일 수 없는 야생의 정 : 반 헬몬트.. 헬스와 기체의 취급..레브 스티븐 헬스 - {식물 정력학} -물위에 기체를 모아 체적을 잼..프리스틀리와 캐빈디쉬..보일.. 천평에 의한 검사 : 물질의 보존 - 1774,로모노소프.→변화를 받는 화학 물질의 중량을 잰다는 생각을 반응생물 전부에 확장.. 조셉 블랙 : 고정 공기→정량적인 기체화학에 대한 첫걸음1 1754년 [마그네시아 알바,생석회,기타 알칼리 물질에 관한 실험.]에 대한 의학박사 논문 저술.2 기체는 엄연히 물질적인 것이지 신비적인 것이 아님을 보임.←'고정공기'. 조셉 프리스틀리와 산소의 발견조셉 프리스틀리 : 1공기중에서의 방전에 대한 실험을 하여 물리학으로부터 화학의 영역으로 이끌어냄.2자신이 발견한 여러 기체를 이용하여 다른 기체를 만 듦.→고정 공기를 녹여서 함축시켜 만드는 소다수를 조제.3'탈연소화 공기' ← 산소.. 연소설의 방기.라보아제 - 1산소만 있으면 연소는 일어난다.2 연소는 산소의 부가 이상도 이하도 아니다.. 화학원소1라보아제 : 탄소,황,인 및 모든 금속 + 산소 + 수소 =>물2화합물 산(산소와 비금속의 화합설
10-1. 키보드 인터페이스8086 트레이닝 키트의 키보드는 3 * 8 = 24 키의 행렬구조로 되어 있다.입력데이터는 00H-0FH의 16진 코드와 CPU의 동작을 제어하기 위한 코맨드 키 8개로 되어 있다.아래 그림의 회로에서는 키보드에서의 출력은 00H-17H로 되어 있다.따라서 00H-0FH까지의 데이터는 그대로 16진 데이터가 되고, 10H-17H까지의 키는 각 코맨드에 따라서 정의된다.{{키01234567코드0*************07키89ABCDEF코드08090A0B0C0D0E0F키:STPGOREG-+DAAD코드*************61710-1-1 키보드 회로키보드 회로의 동작은 눌려진 키에 따라 행, 열 각각의 신호를 발생한다. 매트릭스의 행, 열의 신호를 발생하기 위해서, 간단히 풀업 저항을 연결하는 것만으로는 되지 않는다.보통 키보드 인터페이스로 사용하는 방법은 외부에서 센싱하기 위한 신호를 가하고, 입력 포트 등을 이용해서 데이터를 읽어 확인하면 되지만, CPU는 항상 키가 눌려졌는지를 체크하여야 하기 때문에 프로그램의 부담이 크게된다. 또 키의 바운스(bounce) 현상이 존재하기 때문에 이러한 여러 가지 문제를 해결하기 위해서는 다음의 chip들이 필요하다..74LS244 : 3 - STATE BUS BUFFERS/1G /2G 가→ H일 때 Y는 하이 임피던스L일 때 Y=ACPU에 부담을 적게 주기 위하여, 키를 누르면 74LS244의 MSB를 검 사해서 키가 눌려졌는지를 알 수 있게 하였다..74LS32 : 2 INPUT ORCPU에서 신호를 받아 74LS244가 작동을 결정하는데 사용..74LS02 : 2 INPUT NORKey가 눌려질 때CD4532B Chip은 E0단자는 1에서 0로 바뀌는 것을 이용하여 이 신호를 74LS121을 작동시키는데 사용하였다..74LS74A : DUAL D-FFS WITH PRESET AND CLEARD플립플롭으로2번 D단자가 1이면 /Q는 00이면 /Q는 1이된다.→74LS244의 최상위 비트와점 : . 캐릭터 제너레이터(CG) 내장.. 전 표시기능이 인스트럭션으로 제어 → 8비트 혹은 4비트 CPU에쉽게 인터페이스 가능.특징1 디스플레이 포맷 : 16문자/2라인2 디스플레이 폰트 : 5*7 도트3 LCD 컨트롤러 : HD 447804 +5V 단일 전원{{{{LCD 모듈 핀의 기능을 설명하면 다음과 같다.(1) E(enable)신호동작의 시작 신호이다. CPU가 이 LCD 모듈에 대해서 동작을 강제로 할 때에는 이 E신호를 H로 하여야 한다.→8086 트레닝 키트에서는 이 신호의 사양을 맞추기 위해서 8086의 /RD, /WR 신호와 칩 선택 신호를 동기 시켜서 연결하였다.(2) R/W(read/write)신호액정 표시 모듈에 데이터 혹은 명령을 라이트/리드할 때 사용.→이 신호 사양이 각 LCD 제조회사마다 조금씩 다르기 때문에, 8086 트레닝 키트에서는 어드레스 버스 A2를 이용하여 사용한다.{어드레스 A201R//W='L' : 라이트(어드레스 버스 A1=L)R/W='H' : 리드(어드레스 버스 A1=H)(3) RS(register select)레지스터를 선택하는 데 사용.→8086 트레닝 키트에서는 레지스터를 선택하기 위해 어드레스 버스 A1을 연결.(4) DB0-DB7(data bus)CPU 액정 모듈과 데이터를 주고 받기 위한 데이터 버스.→8086 트레닝 키트에서는 데이터 버스 D0-D7을 연결.LCD모듈의 어드레스는 다음과 같다.{트레이닝 키트CSA2A1어드레스기능LCD모듈ERSR/WHHHH0011010100H04H02H06H인스트럭션 레지스터 라이트데이터 RAM라이트스테이터스 레지스터 리드데이터 RAM리드{8086 트레닝 키트 인터페이스 회로도는 다음과 같다.{LCD모듈의 사양은 다음과 같다.LCD모듈의 리드/라이트 타이밍은 다음과 같다.{{{10-2-2 LCD 모듈의 내부 구성1. 레지스터LCD 컨트롤러는 인스트럭션 레지스터(IR)와 데이터레지스터(DR)의 2종류의 8비트 레지스터가 있으며, RS(register select)신호로되고2 리드 한후에는 1 감소된다.→AC의 내용은 RS = 0 이고 R//W = 1일 때 DB0-DB6로 출력된다.※ instruction을 써 넣음에 따라 CGRAM, DDRAM은 자동으로 설정되고, 변경을 하지 않는한 계속 유효하다.{RSR//WOperation00IR write as internal operation(display clear..)01read busy flag(DB7) and address counter(DB0 to DB6)10DR write as internal operation (DR to DDRAM or CGRAM)11DR read as internal operation(DDRAM or CGRAM to DR)4. Display Data RAM(DDRAM)DDRAM은 8비트 문자코드로 표시되는 Display Data를 저장한다. 확장가능 용량은 80*8bit 또는 80문자이다. DDRAM내에서 Display에 사용되지 않는 기억 영역은 일반적인 데이터 RAM으로 사용할 수 있다.DDRAM addresses 와 liquid crystal display상의 위치 관계는 Figure 1에서 살펴 볼 수 있다.※ DDRAM address (ADD)는 16진수로 address counter (AC)에 있다.{< LCD참고 그림 1 >1-line display (N = 0) (Figure 2)- When there are fewer than 80 display characters, the display begins at the head position.For example, if using only the HD44780, 8 characters are displayed. See Figure 3. When the display shift operation is performed, the DDRAM address shifts. See Figure 3.{< LCD참고 그림 2 >{< LCD참고 그림 3 >2-line display (N = 1) (Figr can rewrite character patterns by program. For 5 * 8 dots, eight character patterns can be written, and for 5 * 10 dots, four character patterns can be written.Write into DDRAM the character codes at the addresses shown as the left column of Table 4 to show the character patterns stored in CGRAM.See Table 5 for the relationship between CGRAM addresses and data and display patterns.{< LCD참고 그림9 >{< LCD참고 그림10 >※ CG RAM을 이용해서 문자 패전을 LCD로 디스플레이하려면 다음과 같이 하면 된다.1 자신이 원하는 글자의 폰트를 만든다.2 CG RAM으로 글자 폰트를 CG RAM용 어드레스 카운터를 사용해서 써넣는다.3 LCD로 표시하고자 하는 위치의 어드레스를 계산해서 DD RAM용의 어드레스 카운터에 DD RAM의 어드레스를 셋시킨다.4 DD RAM으로 글자 폰트가 있는 어드레스를 써넣는다.10-2-5 LCD 인스트럭션LCD를 잘 사용하려면 인스트럭션에 대해서 잘 이해하여야 한다.1. 인스트럭션의 개요{→ 사용용어 설명.1 * :의미가 없다.2 ACG : CG RAM 어드레스 카운터ADD : DD RAM 어드레스 카운터AC : 리드하기 위한 어드레스 카운터3 I(increment)/D(decrement)=1;어드레스 카운터가 증가(+1)I/D=0 ; 어드레스 카운터 -1씩 감소4 C(쳐낵) = 1 ; 커서 ONC = 0 : 커서 OFF5 R(right)/L(lift) = 1 ; 오른쪽으로 시프트R/L = 0 : 왼쪽으로 시프트6 S(shift) = 1 ; 표시를 시프트S = 0 : 표시는 시프트되지 않는다.7 B(blink) = 1 ; 이동한다.2 S:S=1때 DD RAM으로 써넣은 후에 표시 전체를 좌/우 어느쪽으로 이동시킨다. 즉,-S=1, I/D=1일 때 표시 전체가 좌로 시프트 한다.-S=1, I/D=0일 때 표시 전체가 우로 시프트 한다.3 S=0때 표시는 시프트되지 않는다.(4) 표시 ON/OFF 컨트롤인스트럭션 레지스터로 다음과 같이 써넣는다.7 6 5 4 3 2 1 00 0 0 0 1 D C B1 D:D=1때 표시를 ON 한다.D=0때 표시를 OFF한다.* D=0으로 해서 표시를 OFF한 경우,표시 데이터는 DD RAM 에 남아 있기 때문에 D=1로 하면 다시 표시할 수 있다.2 C:C=1때 커서를 표시한다.C=0때 커서를 표시하지 않는다.* 커서는 5*7 도트 매트릭스와 문자 폰트의 경우 8행째에 표시하고, 5*10 도트 경우 11행째에 표시한다.3 B:B=1때 커서 위치에 상당하는 문자를 점멸한다.B=0때 점멸하지 않는다.(5)커서/표시 시프트인스트럭션 레지스터로 다음과 같이 써넣는다.표시 데이터를 쓰거나 읽을 때에 커서 위치 또는 표시를 좌우로 시프트 한다. 표시의 수정또는 검색에 사용할 수 있다.1행에서 2행으로 커서 이동은 1행의 40번째가 다음 행이 된다. 또 표시 시프트는 1행과 2행이 동시에 하기 때문에 주의를 하자.7 6 5 4 3 2 1 00 0 0 1 S/C R/L * *(6) 펑션 세트(function set)인스트럭션 레지스터로 다음과 같이 써넣는다.7 6 5 4 3 2 1 00 0 1 DL N F * *1 DL : 인터페이스 데이터 길이를 설정한다.- DL=1 때 8비트(DB7~DB0 사용)로 세트된다.- DL=0 때 4비트(DB7~DB4 사용)로 세트된다. 이때는 2번의 데이터 전송이 필요하다.처음에 상위 4비트 전송을 하고, 다음에 하위 4비트 전송을 한다.2 N : 표시행수를 설정한다.F : 문자 폰트를 설정한다.(7) CG RAM 어드레스 세트인스트럭션 레지스터로 다음과 같이 써넣는다.7 6 5 4 3 2 1 00 1 A A A A A A'AA