아주대학교 자동제어실험 4번 실험 / 가속도센서 / 예비보고서

소개글

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목차

1. 실험 목적
2. 실험 기자재
3. 실험 이론 및 방법
4. 실험 결과예상
5. 강의노트 질의응답
6. 참고 문헌

본문내용

1. 실험 목적
본 실험에서는 가속도 센서의 사용법에 대해 다룬다. 가속도 센서는 이동하는 물체의 가속도나 충격의 세기를 측정하는 센서이다. 이들 센서는 이전까지 정지한 물체의 위치를 파악하는데 사용했던 센서들과 달리 물체의 움직임을 측정한다. 가속도 센서 또한, 물체의 질량을 측정 변수로 하느냐, 아니면 충격량을 변수로 하느냐에 따라 종류나 사용이 달라지는데, 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 기자재
MMA7331L (가속도 센서 모듈)
SRF 05는 본 실험에서 사용하는 가속도 센서이다. 해당 센서는 앞서 실험에 사용했던 센서들과 달리 움직이는 물체의 가속도를 측정한다. 이 센서는 저전력으로 설계된 (Low Power) 정전용량식 가속도 센서 모듈이다. 신호 조절 기능을 갖추고 있으며, 1-pole low pass filter, 온도 보상, 셀프 테스트, 및 2가지의 sensitivity g-Select 기능을 갖추고 있다. Zero-g offset과 sensitivity가 설정되어 추가적인 장치는 필요 없다. 절전 모드를 지원하기 때문에 컴퓨터나 게임기 등의 센서로 사용하기 적절하다. 기울기 및 모션 센서로도 동작할 수 있다. 기울기의 경우, 최대 60도 까지 측정이 가능하고, 가속도의 경우 특성표는 위와 같다.

< 중 략 >

먼저, 가속도의 개념부터 정립할 필요가 있다. 가속도는 뉴턴의 고전역학 2법칙을 통해 정립된 개념이다. 뉴턴 2법칙에 따르면 힘은 물체를 가속시킨다. 가속하는 물체에는 힘이 작용하고 있다고도 말할 수 있는데, 태양을 한 초점으로 하여 타원 궤도를 도는 행성의 경우 만유인력이 작용하여 행성의 운동방향과 속력이 시시각각 바뀌는 가속도 운동을 한다. 요는 속도가 물체의 빠르기와 방향을 나타내는 벡터양이라면 가속도는 속도 벡터가 단위시간 동안 얼마나 변했는지를 나타내는 벡터량이라는 것이다.

참고 자료

아주대학교 자동제어실험 강의 노트 (2021)
Franklin 외 2인 공저, 『Feedback Control of Dynamic Systems』, 제 7판, 2014
alldatasheet, (2021.09.26.), (2021.09.26.),
‘MMA7331L’, https://www.alldatasheet.co.kr/datasheet-pdf/pdf_kor/246049/FREESCALE/MMA7331L.html
Tisory, (2021.09.26.), (2021.09.26.),
‘가속도 센서’, https://wadadada.tistory.com/15