가속도측정
- 최초 등록일
- 2010.06.20
- 최종 저작일
- 2010.06
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소개글
기계공학 및 전자공학 기술의 발달로 차량은 점차 지능화 되어가고 있으며, 수 백 종류 이상의 많은 센서들이 차량에 장착되어 자동차 전자제어 시스템의 핵심 역할을 하고 있다. 특히, 반도체 공정 기술 및 초소형 기계 제작 기술을 이용한 MEMS (Micro-Electro Mechanical System)기술의 발달로 마이크로스케일(~m)의 센서가 제작 가능해 졌으며, 기존의 벌크형 (~cm) 센서들이 MEMS 기반의 센서로 대체되어 가고 있다. 본실험에서는 차량에 사용되고 있는 대표적인 물리적 센서인 거리 감지용 초음파 센서 및 가속도 감지용 MEMS 가속도 센서의 원리를 이해하고, 실제 차량에서 어떻게 사용 되는지 실험을 통하여 이해해 보도록 한다.
목차
1. 실험 목적
2. 실험 전 습득 사항
3. 실험 원리
4. 실험 장치
본문내용
1. 실험 목적
기계공학 및 전자공학 기술의 발달로 차량은 점차 지능화 되어가고 있으며, 수 백 종류 이상의 많은 센서들이 차량에 장착되어 자동차 전자제어 시스템의 핵심 역할을 하고 있다. 특히, 반도체 공정 기술 및 초소형 기계 제작 기술을 이용한 MEMS (Micro-Electro Mechanical System)기술의 발달로 마이크로스케일(~m)의 센서가 제작 가능해 졌으며, 기존의 벌크형 (~cm) 센서들이 MEMS 기반의 센서로 대체되어 가고 있다. 본실험에서는 차량에 사용되고 있는 대표적인 물리적 센서인 거리 감지용 초음파 센서 및 가속도 감지용 MEMS 가속도 센서의 원리를 이해하고, 실제 차량에서 어떻게 사용 되는지 실험을 통하여 이해해 보도록 한다.
2. 실험 전 습득 사항
(1) 초음파 (Ultrasonic Wave) 센서 및 작동 원리
사람의 귀가 들을 수 있는 음파의 주파수는 일반적으로 16Hz ~ 20,000 Hz의 범위이다. 주파수가 20,000Hz를 넘는 음파를 초음파라고 한다. 초음파 센서는 압전소자로 만들어진 초음파 트랜스듀서에서 초음파 신호를 내보내고, 물체에서 반사되어 나온 반사파를 다시 감지하여 송신 및 수신에 걸린 시간을 측정하여 물체까지의 거리를 감지한다. 본 실험에서 사용된 초음파 센서는 40,000Hz 의 초음파를 이용하여 3cm ~ 2m구간의 거리를 감지한다.
(2) MEMS 및 응용
MEMS란 Micro-Electro Mechanical System의 약자로 센서 및 엑츄에이터와 같은 기계적 요소와 신호 검출 및 통신 등의 전자회로를 하나의 실리콘 기판 위에 집적화한 전자-기계적 장치를 가리킨다. 현재, 대표적으로 상용화된 제품으로는 잉크젯 프린터의 헤드, 프로젝터용 미러, 압력센서, 유량센서, 가속도 센서, 자이로 센서 등이 있다.
(3) MEMS 가속도 센서의 작동 원리
가속도의 작용에 의해 미세 질량을 포함하는 구조물이 좌우로 움직임으로써 고정 전극과 이동 전극 사이의 간극(d)의 변화를 발생시키며, 이를 통하여 가속도의 크기를 전압으로 측정한다.
참고 자료
없음