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데이터계측분석/전기전자 기술자료 400

신호 대 잡음비(SNR)의 이해

신호 대 잡음비(SNR - Signal-to-Noise Ratio)는 전자, 통신 및 오디오 엔지니어링을 포함한 다양한 분야의 기본 개념입니다. 시스템에 존재하는 배경 잡음에 대한 원하는 신호의 비율을 측정합니다.  SNR은 원치 않는 배경 잡음 수준과 비교한 원하는 신호의 수준을 나타내며 신호의 품질과 선명도를 측정하는 역할을 합니다. SNR이 높을수록 잡음에 비해 신호가 더 강하다는 것을 나타내므로 신호 무결성이 향상됩니다. 이 비율은 다양한 응용 분야에서 중요합니다. 오디오 시스템에서 높은 SNR은 선명한 사운드 재생을 보장하는 반면, 통신에서는 음성 및 데이터 전송 품질을 결정합니다. 전자 제품에서 SNR은 증폭기 및 수신기를 포함한 전자 장치의 성능에 큰 영향을 미칩니다. SNR 계산에는 신호의..

퓨즈의 종류와 특성

모든 전자 제품에는 회로가 필요합니다. 그러나 전류 또는 전기적 문제로 회로에 과부하가 걸리면 회로가 손상될 수 있습니다. 회로를 보호하기 위한 솔루션을 찾고 있다면 제대로 찾아오셨습니다. 부적절한 연결, 잘못된 배선 또는 사람의 실수와 같은 다양한 요인으로 인해 회로 내에서 전류 오버플로가 발생할 수 있습니다. 이런 일이 언제 일어날지 예측하는 것은 불가능하기 때문에 그러한 상황에 대비하는 것이 현명합니다. 퓨즈만 있으면 보호를 받을 수 있습니다.    1. 퓨즈란?퓨즈는 텔레비전, 냉장고 및 컴퓨터와 같은 가전 제품을 고전압 손상으로부터 보호하도록 설계된 중요한 안전 장치 역할을 합니다. 얇은 금속 스트립으로 구성된 퓨즈는 과도한 전류 흐름을 감지하면 전원 공급 장치에서 회로를 녹이고 분리합니다. 퓨..

회로 기판을 납땜하는 방법

용융 및 응고를 통해 금속 부품을 땜납으로 접착하기 위해 본드를 만드는 과정은 PCB 납땜으로 널리 알려져 있습니다. 그것은 접합이 기계 및 전기 부품 사이에서 이루어질 수 있기 때문에 널리 사용됩니다. 또한 본드가 생성된 전기 부품의 용접 공정과 같은 역할을 합니다. 이 과정은 전기적 성능을 방해하지 않습니다. 전기 회로 연결을 위한 실용적인 조인트를 만들려면 이 방법이 유용합니다. 또한 이 공정은 자동차 및 금속 작업에 광범위하게 적용됩니다. 다른 본딩 공정은 납땜 응용 프로그램에 의해 제대로 고정되지 않은 연결을 수정할 수 있습니다. 따라서 납땜은 접합 응용 분야를 위한 기반을 만들었습니다.    1. PCB 납땜이란?납땜에는 결합 생성을 위한 금속의 용융 및 응고가 포함됩니다. 연결을 만들기 위해..

플립플롭의 종류와 기능

1. 플립플롭이란?플립 플롭은 바이너리 비트를 저장하는 디지털 회로입니다. 플립 플롭에서 clock signal 는 장치의 상태를 제어합니다. 메모리 요소 또는 이진 저장 장치라고도 합니다.이 회로는 HIGH 및 LOW의 두 가지 안정 상태를 갖습니다. 회로는 클럭 신호가 다른 상태로 변경할 수 있을 때까지 한 상태를 유지합니다. 이 회로는 쌍안정 다중 진동기라고도합니다. 플립 플롭의 output 는 이전 및 current input 에 의해서도 제어되지만 output 의 변경은 clock input 에 의해 설정된 정확한 시간에만 발생합니다. 플립 플롭은 두 가지 안정적인 상태를 가지고 있기 때문에 쌍안정 다중 진동기입니다. Low(logic 0)와 High(logic 1)는 두 가지 안정적인 상태입니..

필터 회로의 종류

1. 필터 회로정류기는 교류를 한 방향으로만 이동하는 펄스 형태의 직류로 변경합니다. 정류기 회로는 반파 정류기, 전파 정류기 및  브리지 정류기로 분류됩니다. 이러한 모든 정류기 회로의 출력에는 몇 가지 리플 계수가 있습니다.   1) 전파 정류기 및 필터 없는 출력 응답   정류기 회로는 변압기 또는 기타 소스에서 초기 ac 사인파를 가져와 맥동 dc로 변환합니다.전파 정류기는 오른쪽에 표시된 파형을 생성하는 반면 반파 정류기는 격주로 반주기만 출력으로 전달합니다.맥동을 제거하고 부하 회로에 훨씬 "깨끗한" DC 전원을 제공할 수 있는 솔루션을 찾아야 합니다.필터는 신호 또는 전원의 일부 구성 요소를 제거하면서 다른 구성 요소가 정상적으로 작동할 수 있도록 하는 모든 회로입니다.   2) 필터가 필요..

매니폴드의 기능 및 종류

매니폴드는 여러 연결부가 있는 하나의 몸체에 여러 밸브의 조합입니다. 이 장비는 압력 기기가 블리딩, 차단 및 교정을 통해 공정 계장 라인에서 압력, 차압, 정적, 게이지 및 가변을 측정하고 균등화하는 데 직간접적으로 도움을 줍니다.매니폴드는 하나의 제품 내에서 여러 기능을 모두 제공하며 여러 응용 분야에 대해 다양한 스타일로 사용할 수 있습니다. 매니폴드는 헤더, 분기된 배관 및 밸브의 시스템으로 설명할 수 있습니다. 생성된 유체를 수집하거나 주입된 유체를 분배하는 데 사용할 수 있습니다. 매니폴드는 생성된 유체를 안전하게 수집하거나 가스, 물 등과 같은 주입된 유체를 분배하기 위해 충분한 배관, 밸브 및 흐름 제어를 제공해야 합니다. 이 장치는 압력 기기가 공정 계측 라인에서 측정을 수행하는 데 유용..

LCR미터의 구성과 측정원리

전기  부품의 인덕턴스(L), 커패시턴스(C) 및  저항(R)은 전자 테스트 장비의 일종인 LCR 미터를 사용하여 측정됩니다. 전류와 전압 파형 간의 위상차는 전류 및 전압 RMS 값의 비율 외에도 LCR 미터로 측정됩니다.  1. LCR 미터란?임피던스는 측정 장비인 LCR 미터를 사용하여 측정되는 물리적 속성입니다. 정량자 Z는 AC 전류 통과에 대한 저항인 임피던스를 표현하는 데 사용됩니다. 측정 대상의 단자와 이에 흐르는 전류 I 사이의 전압 V를 사용하여 결정할 수 있습니다. 임피던스는 복소 평면에서 표현되는 벡터입니다. 대부분의 LCR 미터는 선택 가능한 테스트 주파수, 조정 가능한 등가 회로 측정 모드(즉, 직렬 및 병렬) 및 기타 여러 매개변수로 측정을 수행할 수 있는 기능을 가지고 있습니..

반복성과 재현성의 정의와 차이점

R&R(Repeatability & Reproducibility) 연구는 다양한 분야에서 측정의 정밀도를 평가합니다. R&R 조사를 시작하기 전에 장비가 정확하게 보정되었는지 확인하는 것이 중요합니다. 반복성 및 재현성은 샘플에 대해 수행된 여러 측정을 통해 얻어집니다. 그러나 반복성은 동일한 측정 조건으로 특징지어지며 기기의 현재 작동 상태와 작업 환경의 안정성을 반영합니다. 대조적으로, 재현성 테스트에서는 측정 조건이 다르며, 이는 기기 작동의 장기적 안정성, 샘플링 방법의 안정성 및 측정 결과에 대한 작업자의 영향을 평가하는 데 사용됩니다. 반복성 및 재현성 테스트를 정기적으로 수행하여 기기가 제대로 작동하는지 확인해야 합니다.    1. 반복성 (Repeatability)반복성은 동일한 측정 조건..

리미트 스위치의 종류와 동작방식

1. 리미트 스위치란? 표준 리미트 스위치는 전기 접점과 직렬로 연결된 기계식 액추에이터로 구성된 전기 기계 장치입니다.타겟으로 알려진 물체가 접근하여 액추에이터와 물리적 접촉을 하면 해당 액추에이터 플런저의 움직임으로 인해 스위치 내의 전기 접점이 상시 개방 회로를 닫거나 상시 폐쇄 회로를 엽니다.리미트 스위치는 전기 연결을 만들거나 끊습니다. 기계식 리미트 스위치는 전기 접점 세트를 활성화하기 위해 탈구될 때 장착된 액추에이터 암으로 구성됩니다. 기계적 고장은 리미트 스위치 고장의 가장 일반적인 유형입니다. 리미트 스위치는 액추에이터 플런저의 기계적 움직임을 사용하여 전기 스위치의 상태를 제어하거나 변경합니다. 유도 근접 센서, 정전식 근접 센서 또는 광전 센서와 같은 유사한 장치는 물체를 건드리지 ..

필드버스 개요, 기능과 동작방식의 이해

1. 필드버스 개요Fieldbus는 이더넷 스위치 및 센서와 같은 입력 장치가 각 항목을 컨트롤러에 다시 연결할 필요 없이 밸브 및 드라이브와 같은 출력 장치와 통신할 수 있도록 하는 산업용 컴퓨터 네트워크 모음입니다. Fieldbus는 주로 IEC61158에 의해 정의되는 산업 환경에서 사용되는 표준화된 프로토콜의 모음입니다.이는 산업 자동화 시스템의 다양한 장치 간에 원활한 데이터 전송을 가능하게 하는 통신 프로토콜 모음입니다.이러한 프로토콜은 센서 및 액추에이터와 같은 현장 장비의 실시간 제어 및 모니터링을 허용하여 산업 프로세스의 효율성과 유연성을 향상시킵니다.Fieldbus는 통신을 위한 표준 언어를 제공하여 복잡한 산업 네트워크에서 상호 운용성을 향상시키고 데이터 전송을 단순화하여 자동화, 신..

SCR의 V-I 특성과 동작방식

1. SCR이란?SCR(Silicon Control Rectifier)은 많은 양의 전력을 제어하기 위해 전력 전자 장치에 널리 사용됩니다. SCR은 사이리스터 제품군에 속하는 실리콘 제어 정류기입니다. SCR은 전류가 한 방향으로만 흐르도록 하는 단방향 반도체 장치입니다.     SCR은 4계층, 3단자 장치입니다. SCR의 세 단자는 양극, 음극 및 게이트입니다. SCR은 게이트 단자에 트리거 펄스를 가하여 켤 수 있습니다. SCR의 vi 특성을 연구함으로써 SCR의 작동을 이해할 수 있습니다.     2. SCR의 전압-암페어(V-I) 특성SCR에는 세 가지 작동 모드가 있습니다.전방 차단 모드순방향 전도 모드역차단 모드    1) SCR의 전방 차단 모드전방 차단 모드에서 SCR은 전달 편향 상태..

쇼트키 다이오드 동작원리

쇼트키 다이오드는 P-N 접합 다이오드보다 순방향 전압 강하가 적고 고속 스위칭 애플리케이션에 사용할 수 있는 금속-반도체 접합(M-S) 다이오드입니다. 실리콘 PN 접합 다이오드의 순방향 전압 강하는 0.7V입니다. 쇼트키 다이오드의 순방향 전압 강하는 0.3V로, 게르마늄 P-N 접합 다이오드의 전압 강하와 유사합니다. 그러나 게르마늄 다이오드는 쇼트키 다이오드에 비해 스위칭 속도가 매우 낮기 때문에 거의 사용되지 않습니다.PN 접합 다이오드에서 전도는 대다수 반송파를 통해 발생합니다. 그러나, 소수 캐리어가 영역에 주입되면, 이러한 전하 캐리어를 제거하기가 어렵고, 이러한 저장된 전하로 인해 디바이스가 오프 상태로 들어가는 데 더 많은 시간이 걸린다. 전하가 공핍 영역에 저장되면 장치의 꺼짐 시간이..

절연저항 측정

1. 절연 저항이란?이상적인 절연은 전류가 흐르는 것을 허용하지 않습니다. 절연 물질 내의 원자는 서로 단단히 결합되어 있습니다. 따라서 재료에서 전자를 방출하기 어렵고 정상적인 상태에서는 절연체를 통해 전류가 흐르지 않습니다.이상적인 절연을 통과하는 전류는 특정 전압에 대해 거의 전무합니다. 전압이 절연 강도보다 높거나 절연체의 항복 전압 이상으로 증가하면 전류가 절연체를 통해 흐르기 시작합니다. 절연체는 고장 상태라고합니다. 다양한 절연체는 서로 다른 항복 전압을 가지며 다른 시스템 전압에 대해 다양한 유형의 절연체가 사용됩니다.IR 테스트는 절연 저항을 측정하기 위해 가장 오래되고 가장 널리 사용되는 테스트입니다. 절연 저항 테스트는 테스트 중인 장치의 절연 저항을 측정합니다. IR 테스트에서 위상..

저항의 온도계수

저항의 온도 계수는 저항의 변화와 온도 상승 사이의 관계를 보여주는 매개 변수입니다. 금속의 저항은 온도가 증가함에 따라 선형적으로 증가합니다.   온도의 각도 변화에 따른 저항 값의 변화를 저항의 온도 계수라고 합니다.   1. 저항의 온도 계수의 심볼기호 α(알파)로 표시됩니다. 2. 저항의 온도 계수 단위저항의 온도 계수 (α)의 단위는 ° C당입니다.    3. 저항의 온도 계수 공식저항은 온도 T1도에서 R1, T2도에서 R2입니다.   T0 는 섭씨 0도의 온도입니다. 온도 't'에서의 저항은 다음과 같이 주어질 수 있습니다.     αo는 0°C에서 물질의 저항의 온도 계수라고 하며, 온도 계수의 공식은 다음과 같습니다.    4. 온도와 저항의 관계온도 t에서의 저항은 다음과 같이 표현할 ..

kW와 kVA 차이점

kW는 실제 작업을 수행하기 위해 부하가 소비하는 유효 전력의 단위입니다. 시스템에서 끌어온 실제 전력은 유효 전력 또는 평균 전력이라고도 합니다. kVA는 전기 장비의 기능을 위해 공급원에서 끌어온 피상 전력입니다. 전기 장비는 자화 전류 요구 사항을 충족하기 위해 무효 전력을 끌어옵니다. 피상 전력의 개념을 이해하려면 먼저 무효 전력의 개념을 이해해야 합니다. 자기 원리에 따라 작동하는 장비는 항상 kVAr로 알려진 무효 전력을 끌어옵니다. kVAr은 장비에서 소비되지 않지만 시스템에 저장되는 전력입니다. 인덕터, 커패시터와 같은 무효 소자와 다이오드, 바이폴라 접합 트랜지스터, MOSFET, IGBT 등과 같은 비선형 부하와 같은 무효 소자는 공급 소스에서 무효 전류를 끌어옵니다. 이러한 전기 부품..

전원 케이블의 고조파 영향

전원 케이블은 공급 소스에서 부하 지점까지 전원을 전달하며 크기에 따라 달라지는 DC 저항을 가지고 있습니다. 케이블을 통해 전류가 흐르면 열 손실(I^2R)이 발생합니다. 케이블의 열 손실은 케이블을 통해 흐르는 전류의 제곱에 비례하고 케이블 저항에 비례합니다. 고조파 전류는 I^2R증가로 인해 전원 케이블에 추가 가열을 일으킵니다.   케이블이 DC 전원을 전달하는 경우 케이블의 DC 저항은 변경되지 않습니다. 그러나 AC 전력 전송의 경우 주파수가 증가하고 전류가 증가함에 따라 저항이 증가합니다. 케이블의 AC 저항은 케이블의 DC 저항보다 높습니다. 따라서 케이블에 고주파 AC가 전달되는 경우 케이블 가열로 인한 전력 손실이 증가합니다.   1. 전원 케이블에 대한 고조파의 영향흐름은 전원 케이블..

AC회로 고조파의 이해

고조파는 파형의 기본 주파수와 함께 생성되는 추가 주파수를 나타냅니다. 이러한 주파수는 일반적으로 원치 않으며 파형 패턴에 왜곡을 일으킬 수 있습니다. 고조파가 기본 파형에 중첩되면 결과 파형 패턴이 왜곡되어 전자 장비에 문제가 발생할 수 있습니다. 회로에는 두 가지 유형이 있습니다.1. 선형 회로2. 비선형 회로 선형 회로에서 전류는 전압을 따릅니다. 전류는 전압의 증가/감소에 비례하여 증가하거나 감소합니다. 장치의 V-I 특성은 선형이며 선형 장치라고 합니다. 선형 장치의 예로는 저항기가 있습니다. 선형 장치는 옴의 법칙을 따릅니다. 저항에 인가되는 전압이 정현파인 경우 저항을 통해 흐르는 전류도 정현파입니다. 비선형 장치에서 장치를 통해 흐르는 전류는 옴의 법칙을 따르지 않습니다. 비선형 장치를 통..

다이오드의 정적, 동적, 역방향 저항

전자 또는 전류의 흐름에 반대되는 물질의 특성을 저항이라고 합니다. pn 접합 다이오드는 순방향 바이어스될 때 전류를 허용하고 역방향 바이어스될 때 전류를 차단합니다. 그러나 다이오드는 전류가 순방향 바이어스 아래에 완전히 놓이는 것을 허용하지 않으며 역방향 바이어스에서 전류를 차단하지 않습니다. 이상적으로 다이오드는 순방향 바이어싱에서 저항이 0이어야 하고 역방향 바이어싱에서 무한 저항을 가져야 합니다. pn 접합 다이오드의 공핍층은 전자의 흐름에 대한 저항을 제공합니다. 순방향 바이어스 하에서 다이오드가 제공하는 저항은 공핍층의 너비에 따라 다릅니다. 순방향 바이어스가 적용되면 공핍층의 너비가 감소합니다. 그러나 공핍층은 완전히 제거할 수 없습니다. 공핍층의 얇은 층은 항상 존재합니다. 순방향 바이어..

피크값, 평균값, RMS값의 이해

1. 피크값정현파 파형은 0에서 시작하여 피크 값에 도달한 다음 양의 반주기에서 다시 0으로 내려옵니다. 다음 음의 반주기에서 파형은 음의 피크 값을 거쳐 0 값으로 내려갑니다. 따라서 하나의 완전한 사이클에서 파형은 90도에서 양의 피크 값에 도달하고 270도에서 음의 피크 값에 도달합니다.     한 사이클 동안 교대 파형에 의해 달성되는 최대값은 피크 값으로 알려져 있습니다. 피크 값은 파고율이라고도 합니다. 대칭 교류 전압 및 전류 파형의 피크 값은 파형의 피크 대 피크 값을 측정하여 결정할 수도 있습니다.     2. 평균값정현파 파형은 파형의 서로 다른 순간에서 전압 또는 전류의 크기가 다릅니다. 특정 순간에서 전류 또는 전압의 크기를 파형의 순시 값이라고 합니다. 하나의 완전한 사이클 동안 ..

폼 팩터의 이해

1. 폼 팩터란?교대량(전류 또는 전압)의 평균값에 대한 평균 제곱근 값의 비율은 폼 팩터(Form Factor)로 알려져 있습니다.폼 팩터는 파형의 완벽성을 알기 위한 매우 중요한 매개변수입니다. 모든 주기 파형은 시간에 따라 크기가 변합니다. 파형은 특정 시점에서 최대값 또는 피크값에 도달합니다.  직류는 항상 최대 진폭을 갖습니다. 시간이 지나도 변하지 않는 일정한 크기를 가지고 있습니다. 이와 반대로 AC의 순시 값은 시간에 따라 변하며 최대 또는 피크 값에 도달합니다. 다시 크기가 감소합니다.      1)  AC의 RMS 값AC 전류의 제곱 평균 제곱근 값은 AC 전류의 가열 효과와 같고 DC 전류의 가열 효과와 같습니다. AC의 RMS 값은 직류와 동일하며, 주어진 시간 동안 저항을 통과 할..

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