초음파센서를 이용한 물체 검출회로

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본문내용

실험 목적
1. 초음파의 기본 원리와 특징을 이해한다.
2. 초음파센서의 구조와 동작원리를 이해한다.
3. 초음파센서의 구동 회로 설계 능력을 배양한다.
4. 초음파센서를 이용한 물체 검출회로의 동작원리를 이해하고 이를 이용한 전기설비 경보회로의 설계 능력을 배양한다.
실험 이론 조사
1. 초음파(Ultrasoic)
초음파는 인간의 가청주파수 범위 이상의 주파수를 가진 음파를 의미한다. 초음파 센서란 음향 에너지를 전기 에너지로 변환하는 장치로서 20 kHz 전후 이상의 음향 에너지의 검출 소자라고 한다.
1)지향성
지향성이 양호하다는 것은 진동 에너지를 목적으로 하는 방향으로 유효하게 보내고, 또 어느 정도까지 반사정보를 받을 수 있는가의 지표가 된다. 이런 의미에서 평면파의 경우가 전달효율이 좋다.
2)파장과 전달속도
, (P : 압력[ ], : 밀도[ ], : 기체 가열비)
, ( : 주파수[Hz], : 파장[m])
전송 매체에 따라 음속은 다르게 결정되고(공기<수중<금속), 주파수가 같다면 다른 에너지 선과 비교하여 초음파의 파장이 가장 짧다는 특징이 있다.
3)매질 중의 전달속도
, ( : 밀도[ ], : 물질 중의 음속[m/s])
, (Z : 음향 임피던스)
서로 다른 물질 간에서의 전달에 관해서는 위 식의 음향 임피던스 Z라고 하는 물질 고유의 파라미터가 있다. 음향 임피던스가 다른 두 가지 물질의 경계에 있어서만 반사현상이 생기며 그 크기는 아래의 식과 같이 나타난다. 이를 반사계수 R이라고 하고 두 번째 식과 같이 나타낸다. R=0이면 투과, 0

키워드

초음파센서, 물체 검출, 회로, 회로설계, 초음파, 센서, 측정

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