(최종)자동제어부품실험

목차

1. 실험목적
2. 실험장치
1) 스위치
2)SMPS
3) 릴레이
4) 온도제어기
5) 마그네틱 센서
6) 적외선 센서
7) 단자대
3. 실험방법
1) 실험 시 주의사항
2) 실험방법
4. 실험결과
5. 자료조사
1) KS C 0102도면 중 아래 제시된 항목들을 수업 전에 숙지하고 복사본을 리포트로 제출하라.
2) 홈오토메이션(home automation)에 대한 조사
3) 온도센서(접촉식 및 비접촉식)
6. 고 찰

본문내용

충분히 센서에 도 달할 것
측정대상물의 실효 방사율이 명확하게
알려져 있거나, 혹은 재현 가능할 것
특 징
열용량이 적은 측정대상에서는 센서 접촉에 의한 측정대상 온도 변화가 쉬움
움직이는 물체는 측정하기 어려움
측정대상 온도가 변화하지 않음
물체의 표면 온도 측정 가능
정밀도
높 음
접촉 방식에 비해 낮음
응답속도
늦음
접촉 방식에 비해 빠름
기 타
이상적인 온도 센서는 측정 범위가 넓고 정확하며 소형이며 값이 싸야 되지만 이러한 모든 조건을 만족시키는 만능형 센서는 존재하지 않는다. 측정대상물의 종류, 측정 범위 요구 정밀도, 가격등을 고려해 적합한 온도 센서를 선택하여 사용하여야 한다.
● 접촉식 온도센서의 종류와 특성
종 류
원 리
사 용
온 도
비 고
유 리
온도계
열팽창
-50～500
저가격
백금저항
온도센서
저항변화
-200～500
고정밀도, 직진성우수, 고가
써미스터

저항변화
-150～1300
고감도, 직선성나쁨, 응답속도 빠름
열전대

열기전력
-200～1600
직선성우수, 저감도, 응답속도 빠름
IC온도계
반도체
물성
-200～1600
직선성 우수
가. 백금저항온도센서 (자세히)
온도에 따라 백금의 저항치가 변하는 원리를 이용한 것으로 현존하는 온도센서중 가장 정확도가 높아 -260~630'C 영역에서는 표준온도센서로 사용된다.
대부분 절연물질이 충진된 보호관에 넣어 사용하며 정밀한 측정이 요구되는 염색, 화학공업이나 프로세서 제어용으로 많이 사용하고 있으나 가격이 다소 비싼 것이 흠이다.
나. 써미스터
금속산화물을 소결하여 만들며 온도에따라 저항치가 변하는 특성을 이용한 것으로 부특성(NTC)서미스터, 정특성(PTC) 서미스터로 나눈다. 현재 온도센서로 가장 많이, 그리고 널리 사용되고 있으며 값이 싸고 소형이지만 직선성, 감도, 기준온도등이 문제가 된다.
NTC 서미스터는 주로 온도감지, 온도보상, 액위/풍속/진공검출, 돌입전류방지, 지연소자등으로 사용되고 있으며 PTC 서미스터는 모터기동, 자기소거, 정온발열, 과전류보호용으로 사용된다. 최근에는 기술개발의 진보로 극저온, 저온, 고온용의 서미스터들이 개발되어 사용중에 있으며 응용범위도 폭넓게 확대되고 있다.　
다. 열전대 (Thermocouple) (자세히)
두종류 금속선의 접합점양단에서 발생하는 기전력변화를 이용한 것으로 철강, 발전소, 중화학등 공업용으로 많이 사용되고 있으나 대체로 백금저항온도센서나 복사온도계에 비해 정확도가 떨어진다. 그러나 열전대는 IPTS(국제실용온도측도)에서 630~1064.43'C 까지 표준온도측정기로 사용토록 규정되어 있으며 열전대의 백금선과 로듐선에 보호관을 씌워 산화되지 않도록 하여 사용한다.　
라. 방사(복사) 온도계
측정대상물의 표면에서 발생하는 열방사(복사)를 이용한 것으로 비접촉식이며 단색 파장대 복사와 2개 파장대 복사를 이용하는 방식이 있다. 철강, 요업에서 많이 사용하며 최근에는 저온복사온도계가 실용화되어 열전대들을 대체해가고 있다.　
마. IC 온도센서
서미스터나 열전대의 단점인 직선성, 감도, 기준온도 등을 보완한 것이 IC온도센서이다.
이것은 온도에 따라 P-N접합부의 전류전압특성이 변하는 것을 이용한 것으로 전압출력형과 전류 출력형이 있다.　
바. 기타
바이메탈, 감온페라이트, 유리온도계, 수정온도계, NQR온도계등 많은 종류가 있으나 정밀도가 떨어지고 응용범위가 제한되어 있다.
다만, 수정온도계는 매우 고감도이므로 아직은 특수용도로 많이 사용되고 있다.
● 온도센서의 용도
가. 가전제품
* 조리기기 : 전자렌지, 오븐렌지, 가스취반기, 전자조리기, 커피메이커,
핫플레이트, 토스터, 전기밥솥
* 공조/냉난방기 : 히터, 솔라시스템, 냉/난방기, 에어컨, 온풍/환풍기, 급탕기
* 건강/미용기 : 전자체온계, 온수세정변기, 아누스크리너, 미용정발기,
헤어 드라이어, 전자모기향, 전기모포
* 기타 : 냉장고, 급탕기, 다리미, 시계, 의류/이불/식기건조기, TV, AV기기, 세탁기
나. 사무기기
복사기, FAX, 프린터, 카메라, 화재경보기, 출입감지컴퓨터, CTV, 모니터, 자동소등, 커텐 엘리베이터, 에스컬레이터 등
다. 산업용
* 농업 : 담배건조기, 제차, 온실재배, 양돈, 보일러
* 공업 : 제빙기, 현상액, 탱크유면계, 기름온도, 콘크리트레벨, 로봇, 공작기계, 자동검사, 모터
* 어업 : 해수온도, 양어장 수온
* 상업 : 냉동쇼케이스, 자동판매기, 융성설비
라. 의료, 계측
* 의료 : 진단, 피부표면온도, 보육기, 링겔액
* 계측 : 해류, 기상관측, 표면온도, 인공위성
마. 자동차
흡기제어, 냉각수온, 엔진온도, 액면감지, 서스펜션, 안전운전장치, 4WD제어, 고장진단, 트랜스미션, 연료분사, 과급랍 제어, 속도조절, 노킹제어 등
바. 기타
* 통신기기 : CR발진기, AGE, 시간지연, 전화
* 가스분석계, 진공계, 풍속계
6. 고 찰
이번 실험은 자동제어 부품의 원리를 이해하고 홈오토메이션에 대해 알아 볼수 있는 실험이었다. 처음에는 회로에 대한 지식이 짧아서 그런지 책에 있는 회로도만 보고 각 선들을 연결하는데 많은 어려움이 있었다. 하지만 계속 반복적인 시행착오를 거치면서 조금씩 연결방법에 대해 알 수 있었고 작동되지 않던 장치들이 하나 둘씩 작동하기 시작했다. 이렇게 해서 Manual Mode일 때 모두 작동 하게 되었고 곧 Auto Mode일 때 모두 작동하게 되었는데 각 장치들을 작동시키는데 애들 많이 먹어서 그런지 다른 실험에 비해 성취감이 두 배는 되었었던 실험이었던 것 같다.
아무래도 회로 쪽에 관심을 두지 않고 공부를 많이 안해서 그런지 처음 작동하기 까지 많은 시간이 걸린 것 같다. 하지만 한번 연결이 되고나서 조금씩 회로도에 대해 이해 할 수 있었고 결국 회로도를 완성 할 수 있었던 것 같다. 그리고 실험 보고서를 작성시 홈오토메이션에 대한 자료를 조사하면서 그 깊이를 더할 수 있었던 것 같다.
이번 실험을 통해 부족하지만 간단하게 홈오토메이션 시스템에 대한 지식을 쌓을수 있었던 것 같다. 또한 우리 실생활에 얼마나 유용한지와 앞으로의 발전 가능성에 대해 알 수 있었던 것 같다.

키워드

기계자동차공학실험,   자동제어 부품실험,   자동제어부품의 원리를 이해,   자동제어부품 실험목적