아주대학교 자동제어실험 3번 실험 / 초음파센서 및 기울기센서 / 결과보고서

소개글

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목차

1. 실험 목적
2. 실험 방법과 기자재 및 Tool
3. 실험내용 및 분석
4. 고찰
5. 참고 문헌

본문내용

1. 실험 목적
본 실험에서는 초음파 센서와 기울기 센서의 사용법에 대해 다룬다. 초음파 센서와 기울기 센서는 이전 실험에서 다루었던 적외선 센서와 방식은 유사하나, 초음파와 소자의 기울기를 이용하는 센서이다. 이들 센서는 내부 회로의 구조나 작동 방식 등에 따라 그 종류와 특성이 나뉜다. 따라서 이번 실험은 센서들의 개념을 이해하고, 작동 방법을 익히는 것을 골자로 한다. 이를 통해 차후 진행될 설계 및 실험에 대한 기본적인 시야를 다질 수 있다.

2. 실험 방법과 기자재 및 Tool
SRF 05 (초음파 센서 모듈)
SRF 05는 본 실험에서 사용하는 초음파 거리감지 센서이다. 해당 센서는 적외선 센서에 비해 상대적으로 정확한 거리 정보를 얻을 수 있어 로봇과 같은 다양한 용도에 사용되며, 40kHz의 초음파를 이용하여 약 1cm~약 4m의 거리를 감지한다. 위 핀 배치도를 보면 알 수 있듯 약 5가지 정도의 단자 구분이 필요하다. 0V Ground 단자는 GND에 연결이 필요하고, Trigger Pulse Input 단자는 일반 포트를 쓴다. Echo Pulse Output 단자는 외부인터럽트 포트 사용, 그 외 전원 단자와 사용하지 않는 단자로 구분할 수 있다. 이 센서의 골자는 ‘시간’이다. 초음파를 써서 다시 돌아오는 시간을 재서 거리를 측정하는 원리를 이용한다.

< 중 략 >

결과보고서 질문사항 분석

1) 초음파 센서 실험에서 측정 결과와 실제 거리 사이에 발생한 오차를 계산하고 오차의 원인과 해결 방안을 생각한다.

본 실험은 추가적인 기구를 사용하지 않고, 자 같은 사람의 눈을 기반으로 한 측정기구를 이용했다. 이에 불가피하게 오차가 발생한 것으로 보인다. 버니어캘리퍼스 같은 높은 정확성의 기구를 이용한다면 약간 이나마 오차를 줄일 수 있을 것이라 예상된다. 물론 정확한 거리조절이 전제되어야 할 것이다.

참고 자료

아주대학교 자동제어실험 강의 노트 (2021)
Franklin 외 2인 공저, 『Feedback Control of Dynamic Systems』, 제 7판, 2014
alldatasheet, (2021.09.18.), (2021.09.18.),
‘SRF05’, https://www.alldatasheet.co.kr/datasheet-pdf/pdf_kor/78851/KODENSHI/SG-207.html
‘SA1’, https://www.alldatasheet.co.kr/datasheet-pdf/pdf_kor/78837/KODENSHI/SG-2BC.html
유틸전자, (2021.09.18.), (2021.09.18.),
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DAS, (2021.09.18.), (2021.09.18.), ‘SA1’, http://product.ic114.com/PDF/S/inclino_SA1_pdf.pdf
DeviceMart, (2021.09.18.), (2021.09.18.), ‘개방형 초음파 센서’, https://www.devicemart.co.kr/goods/view?no=1376561
Sensonic, (2021.09.18.), (2021.09.18.), ‘고주파 초음파 센서’, http://sensonic.co.kr/web/home.php?go=Bmenu_01&code=01&item_num=53