Physical Sensor (물리센서) 실험

소개글

Physical Sensor (물리센서) 실험 :
초음파센서 및 MEMS 가속도 센서를
이용한 차량의 가속도 측정

목차

1. 실험목적
2. 실험 전 습득사항
3. 실험원리
4. 실험장치

본문내용

1. 실험목적
기술의 발달로 점차 차량은 지능화 되어 가고 있으며 많은 센서들이 차량에 장착되고 있다. 특히 MEMS (Micro Electro Mechanical Systems) 기술의 발달로 보다 작은 센서가 제작 가능해 졌으며 기존의 센서들이 MEMS 기반의 센서로 대체되어가고 있다. 이에 따라 본 실험에서는 초음파센서 및 MEMS 기반의 가속도 센서의 원리를 이해하고 실제 차량에서 어떻게 사용되는지 실험을 통하여 이해해 보도록 한다.

2. 실험 전 습득사항
(1) 초음파
사람의 귀가 들을 수 있는 음파의 주파수는 일반적으로 16Hz ~ 20kHz의 범위다. 주파수가 20kHz를 넘는 음파를 초음파라고 한다.

(2) MEMS
MEMS란 Micro Electro Mechanical Systems의 약자로 기계부품, 센서, 엑츄에이터, 전자회로를 하나의 실리콘 기판 위에 집적화한 장치를 가리킨다. 현재 대표적으로 제품에 시판되고 있는 것으로서는 잉크젯 프린터의 헤드, 프로젝터 등이 있으며 자동차에서도 압 력센서, 가속도센서 등 활용분야가 확대되고 있다.

(3) 초음파 센서의 작동 원리
본 실험에서 사용된 초음파 센서는 40kHz의 초음파를 이용하여 3cm ~ 2m의 거리를 감 지한다. 송신부에서 초음파를 전송하여 물체에 반사되어 다시 돌아오는 시간을 구하면 물 체와의 거리를 구할 수 있다.

(4) 가속도 센서의 작동원리
가속에 의해 미세질량을 포함하는 미세 구조물이 움직임으로써 정전용량
의 변화를 발생시키며 이를 통하여 가속의 크기를 측정한다. 즉, 마주보는 면의 면적과 떨어진 거리에 따라 정전용량이 변화하므로 정전용량의 변화에 따라 가속도 값을 계산해 낸다.

3. 실험원리
(1) 보정(Calibration)
온도, 압력, 힘, 유량 등의 측정에 사용되는 계측기에서는 검출기 혹은 검출 소자로부터 정보를 출력할 때, 일반적으로 전압을 이용하는 경우가 많다.

참고 자료

없음