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데이터계측분석 668

펄스 폭 변조(PWM)

펄스 반송파의 펄스 폭이 변조 신호에 따라 변경되는 변조 기술을 PWM(Pulse Width Modulation)이라고 합니다. PDM(Pulse Duration Modulation)이라고도 합니다.     1. 펄스 폭 변조의 기초변조 신호에 따라 반송파 펄스의 타이밍이 달라지는 PTM(Pulse Time Modulation) 기술의 한 유형입니다. PDM(Pulse Duration Modulation)에서는 펄스의 진폭이 일정하게 유지되고 폭의 변화만 인식됩니다. 정보 구성 요소가 펄스의 너비에 존재하기 때문입니다. 따라서 신호 전송 중에 신호는 펄스 폭 변조를 겪습니다. 일정한 진폭 특성으로 인해 소음의 영향을 덜 받습니다. 그러나 전송 채널 중 노이즈는 본질적으로 부가적이기 때문에 진폭에 약간의 ..

펄스 위치 변조(PPM)

샘플링된 변조 신호의 진폭에 따라 펄스 위치를 변경할 수 있는 변조 기술을 PPM(Pulse Position Modulation)이라고 합니다. 펄스의 진폭과 폭이 일정하게 유지되고 펄스의 위치만 변하는 또 다른 유형의 PTM입니다.간단히 말해서, 펄스 변위는 메시지 신호의 샘플링된 값에 정비례합니다. PPM 신호의 생성을 이해하려면 펄스 폭 변조(PWM 또는 PDM)를 이해해야 합니다. 1. 펄스 위치 변조의 기초정보는 펄스 위치 변조에서 펄스의 다양한 위치로 전송됩니다.PPM 파형 생성에 대한 기본 개념은 여기서 메시지 신호의 진폭이 증가함에 따라 펄스가 기준에 따라 이동한다는 것입니다. PWM은 펄스의 다양한 폭으로 인해 전송 전력도 그에 따라 달라집니다. 그러나 PPM의 경우에는 펄스의 너비가 일..

보드선도(Bode Plot)의 이해

보드선도(Bode Plot)은 제어 시스템의 설계 및 분석 목적으로 사용되는 그래픽 방법입니다. Bode Plot에서는 시스템의 주파수 응답을 그래픽으로 표현하는 방법을 단순화하는 데 도움이 되는 로그 스케일이 사용됩니다.보드선도에서 크기의 로그와 위상 각도의 로그는 주파수의 로그 값에 대해 별도로 표시됩니다.    1. 보드선도의 필요성주파수 응답 곡선의 기본 형태가 크기와 위상 각도 사이의 플롯을 나타내며 입력 주파수의 다양한 값, 즉 ω에 대해 표시됩니다. 이러한 플롯에서는 0에서 ∞까지의 ω 변동이 있으며 이에 대해 다양한 크기 및 위상각 값이 달성됩니다. 그러나 선형 스케일에서 크기와 위상각의 모든 값을 수용하는 것은 매우 어렵습니다. 따라서 H.W. Bode는 제어 시스템의 안정성 분석을 위해..

대역차단필터 - 밴드스탑필터의 이해

특정 주파수 대역을 차단하거나 크게 감쇠하도록 설계된 필터 유형은 대역 차단 필터로 알려져 있습니다. 밴드 스탑 또는 밴드 스탑 필터라고도 합니다. 이러한 필터의 더 일반적인 이름은 노치 필터입니다. 두 개의 차단 주파수를 갖는 2차 필터입니다.대역 차단 필터는 고역 통과 및 저역 통과 필터의 특성을 활용하여 형성됩니다.     1. 필터필터는 신호 전송 중에 원치 않는 주파수 구성 요소를 제거하고 필요한 특정 범위를 증폭해야 하는 요구 사항이 있기 때문에 통신 시스템의 중요한 구성 요소 역할을 합니다. 필터는 기본적으로 요구 사항에 따라 통과하거나 차단할 수 있는 특정 주파수 범위를 선택하도록 설계된 주파수 선택 회로입니다. 오디오 주파수를 증폭하거나 억제해야 하는 스테레오 시스템, 다양한 주파수의 진..

대역통과필터 - 밴드패스필터의 이해

대역 통과 필터(BPF - Band Pass Filter)는 감쇠 없이 특정 주파수 대역을 통과하는 전자 회로입니다. 필터가 통과하는 특정 주파수 대역을 통과대역이라고 합니다. BPF에서 고려해야 할 중요한 매개변수는 낮고 높은 차단 주파수, 중심 주파수, 대역폭 및 선택성입니다. 대역통과 필터는 기본적으로 능동 BPF와 수동 BPF의 두 가지 유형이 있습니다.능동 대역 통과 필터는 외부 전원 공급 장치가 필요하며 IC, 연산 증폭기, 트랜지스터와 같은 능동 부품으로 구성됩니다. 그러나 수동 대역 통과 필터는 외부 전원이 필요하지 않으며 커패시터, 인덕터 등을 포함하는 수동 부품으로만 구성됩니다. 기본적으로 무선 전송은 신호의 대역폭을 제한하기 위해 BPF가 필요합니다. 이것은 고속과 함께 정확한 데이터..

모드버스 아스키와 RTU 데이터 프레임 구성

1979년 Modicon 회사(Programmable Logic Controller 또는 PLC의 원래 제조업체)에서 산업용 제어 제품에 사용하기 위해 개발했습니다. Modbus는 산업용 제어 장치 간에 프로세스 데이터를 교환하기 위해 특별히 설계된 프로토콜입니다.    1. ModbusModbus 표준은 물리적 네트워킹에 대한 세부 정보를 지정하지 않으므로 다양한 유형의 물리적 네트워크에 배포될 수 있습니다.즉, Modbus는 주로 OSI 참조 모델의 레이어 7(소위 "애플리케이션 레이어")에 속하므로 EIA/TIA-232, EIA/TIA-485, 이더넷 및 Modicon에서 개발한 특수 토큰 전달 네트워크인 Modbus Plus를 포함한 모든 하위 수준 통신 프로토콜과 호환됩니다 Modbus 표준은 ..

SMPS의 종류와 동작방식

SMPS 또는 SMPS 토폴로지 유형은 스위치 모드 전원 공급 장치의 다양한 회로 구성을 분류하는 방법입니다. 넓은 의미에서 스위치 모드 전원 공급 장치는 비절연 SMPS 및 절연 SMPS로 분류됩니다. 1. SMPS의 종류SMPS 또는 SMPS 토폴로지 유형은 스위치 모드 전원 공급 장치의 다양한 회로 구성을 분류하는 방법입니다. 넓은 의미에서 스위치 모드 전원 공급 장치는 비절연 SMPS 및 절연 SMPS로 분류됩니다. SMPS(Switch Mode Power Supply), 즉 스위치 모드 전원 공급 장치는 소스에서 부하로 전력을 전달하는 데 사용되는 전원 공급 장치입니다. 선형 전원 공급 장치와 달리 부하에 출력 신호를 제공하기 위해 반도체 스위칭 기술이 포함됩니다.일반적으로 부하는 출력으로 조절..

시리얼통신 에러검사방법 및 알고리즘

오류는 수신자의 정보가 발신자의 정보와 일치하지 않을 때 발생하는 조건입니다. 전송 중에는 노이즈로 인해 송신기에서 수신기로 이동하는 디지털 신호의 이진 비트에 오류가 발생할 수 있습니다. 이는 비트가 변경될 수 있음을 의미합니다. 예를 들어 0비트가 1로 변경되거나 그 반대로 변경될 수 있습니다. 데이터 링크 계층(계층 2) 또는 전송 계층(계층 4)에서 구현된 데이터는 노이즈로 인해 스크램블될 수 있습니다. 메시지가 전송될 때 데이터가 손상될 수도 있습니다.   1. 시리얼 통신 오류 검사 방법데이터에서 이러한 오류를 방지하기 위해 일부 추가 비트가 디지털 메시지에 추가되며 이를 오류 감지 코드라고 합니다. 오류 감지 코드는 메시지 전송 중에 발생할 수 있는 오류를 감지하는 데 도움이 됩니다.오류 감..

서지보호장치 종류와 동작방식

전기 시스템에서 가장 일반적으로 듣는 용어는 회로 차단기입니다. 이름에서 알 수 있듯이 회로를 차단하는 장치입니다. 회로의 전류가 매우 높은 한계를 초과할 때 수행됩니다.회로 차단기로 매우 유용한 장치로 서지 보호 장치(SPD - Surge Protection Device)가 있습니다. 서지 보호 장치의 종류와 동작방식에대해 알아보겠습니다.     1. 서지 보호 장치SPD는 서지 보호 장치를 의미합니다. 서지는 전압의 갑작스런 급증입니다. 장마철에 볼 수 있는 번개와 비슷하며 사람을 태울 수 있을 정도로 높은 전압입니다. 따라서 서지는 매우 짧은 시간에 전기 회로를 손상시킬 수 있습니다. 이 고전압이 장치를 통과하는 것을 방지하기 위해 SPD가 사용됩니다. 최대 10KV까지 대용량으로 제공될 수 있습니..

데이터베이스 서버의 종류와 차이점

대규모 시스템을 다룰 때는 저장 및 사용을 위한 데이터가 필요하며 이 데이터를 저장하는  데이터 스토리지 시스템을 사용하고 있습니다. 이러한 시스템을 데이터베이스 서버라고 합니다. IT 프로그래머에게는 데이터를 저장하고 검색하는 데 매우 필수적인 도구입니다. 내장 장치의 메모리를 소비하는 대신 이러한 대용량 스토리지 메모리에 데이터를 덤프하기만 하면 됩니다. 이러한 데이터베이스 서버에는 다양한 유형이 있습니다.  데이터베이스 서버의 종류와 차이점에 대해 알아보겠습니다.     1. 데이터베이스 서버데이터베이스 서버 시스템은 검색 또는 조작을 위해 데이터를 저장하는 데 사용되는 소프트웨어 도구입니다. 소규모 데이터 요구 사항이 아닌 대규모 시스템에 사용됩니다. 매분마다 메모리에 데이터를 덤프해야 하는 응용..

LED와 LDR의 차이점

LDR과 LED는 둘 다 빛의 원리에 따라 작동하지만 그 목적은 다릅니다. LED와 LDR의 차이점에 대해 알아보겠습니다.  1. LDRLDR은 광 종속 저항기(Light-Dependent Resistor)의 약자입니다. 이름에서 알 수 있듯이 LDR은 빛의 강도에 따라 달라지는 저항입니다. 광전도성의 원리에 따라 작동하는 장치입니다.   빛의 강도에 따라 물질의 전자가 변하는 빛 이론입니다. 이것은 빛이 없거나 빛이 적으면 물질 내부의 전자가 적어진다는 것을 의미합니다.전자가 적기 때문에 전기의 흐름을 담당하기 때문에 전도도가 낮아집니다. 전도성이 낮다는 것은 저항이 높다는 것을 의미합니다. 이제 빛이 있을 때 이 물질에 전자의 존재가 증가합니다. 이것은 전도도를 증가시키고 저항을 감소시킵니다. LDR..

PID제어의 시스템 응답 및 결과

비례 제어 항, 적분 제어 항 및 도함수 제어 항의 작동을 이해하는 데 매우 유용한 방법은 시간이 지남에 따라 동일한 입력 조건에 대한 각각의 응답을 분석하는 것입니다. 1. 단일 스텝 입력의 시스템 응답   비례 작용은 단일 스텝의 단계를 가지고 있습니다. 적분 동작은 입력 단계의 크기에 비례하는 속도로 증가합니다. 입력 단계가 일정한 값을 보유하기 때문에 적분 동작은 일정한 속도(일정한 기울기)로 증가합니다. Derivative action은 단계를 무한 변화율로 해석하여 출력을 포화 상태로 이끄는 "스파이크"를 생성합니다. 하나의 PID 출력으로 결합되면 세 가지 작업이 다음과 같은 응답을 생성합니다.    2. 펄스 입력 스텝 앤 리턴의 시스템 응답   비례 동작은 펄스 형태(상향 및 하강 단계)..

제어시스템의 비례제어

비례 전용 제어는 더 간단한 알고리즘을 허용할 수 있지만 낮은 게인으로 인한 정상 상태 정확도와 높은 게인으로 인한 오버슈트로 인한 진동에 약점이 있습니다. 수위 감지 플로트의 위치가 제어 밸브의 스템 위치를 직접 설정하는 선박의 액체 수위 제어 시스템일 경우 액체 레벨이 상승하면 밸브가 비례하여 열립니다.   기계적 특성에도 불구하고 이 비례 제어 시스템은 실제로 공정 용기 내부의 액체 수준을 조절하는 데 도움이 됩니다. 작업자가 이 레벨 제어 시스템의 "설정값" 값을 변경하려면 플로트와 밸브 스템 사이의 거리를 늘리거나 줄이기 위해 플로트와 밸브 스템 사이의 커플링을 조정해야 했습니다. 이 거리를 늘리면(연결 연장) 레벨 설정값이 효과적으로 높아지고 이 거리를 줄이면(연결 길이) 설정값이 낮아집니다...

피드백 제어시스템 구성요소

피드백 제어시스템 구성요소에 대해 알아보겠습니다.  먼저 공정제어에 대한 주요 용어부터 정리해 보겠습니다.  프로세스 컨트롤러는 트랜스미터에서 가변 데이터를 수집하고 프로세스에 영향을 미치기 위해 알고리즘에 따라 제어 요소에 동작 신호를 보냅니다. 1. 피드백 제어시스템의 용어1) 프로세스첫째, 우리는 프로세스로 알려진 것, 즉 우리가 모니터링하고 제어하고자 하는 물리적 시스템을 가지고 있습니다. 고온 증기를 사용하여 저온의 액체로 열을 전달하는 열교환기를 생각해 보면 열교환기는 화학 용액에 필요한 온도를 유지하기 위해 화학 산업에서 자주 사용되므로 원하는 혼합, 분리 또는 반응이 발생할 수 있습니다.  열교환기의 매우 일반적인 설계는 금속 쉘이 화학 용액이 흐르는 도관 역할을하는 "쉘 앤 튜브"스타일이..

TCP와 UDP의 개요와 차이점

TCP(Transmission Control Protocol) 및 UDP(User Datagram Protocol)는 인터넷의 기본 기둥으로, 네트워크 소스에서 대상으로 다양한 유형의 데이터 전송을 가능하게 합니다. TCP는 더 안정적이며 UDP는 속도와 효율성을 우선시합니다. 이 기사에서는 두 프로토콜의 작동에 대해 설명하고 10가지 중요한 차이점에 대해 자세히 설명합니다. 1. TCP(전송 제어 프로토콜)란?전송 제어 프로토콜(TCP)은 컴퓨팅 장치 및 애플리케이션이 네트워크를 통해 데이터를 전송하고 전달을 확인할 수 있도록 하는 연결 지향 통신 프로토콜로 정의되며, 글로벌 인터넷의 중요한 기둥 중 하나를 형성합니다.  통신 프로그램 및 컴퓨팅 장치는 네트워크를 통해 메시지를 교환하기 위해 TCP를 ..

인터넷 프로토콜(IP)의 기초

이더넷과 같은 물리적 네트워크 표준은 OSI 참조 모델의 하위 계층과 관련된 측면만 정의합니다. 이러한 세부 정보는 통신이 이루어지는 데 필수적이지만 그 자체만으로는 광범위한 통신 시스템을 지원하기에 충분하지 않습니다. 이러한 이유로 EIA/TIA-485 및 이더넷과 같은 네트워크 표준은 거의 항상 고차 주소, 메시지 무결성, 컴퓨터 간의 "세션" 및 기타 여러 세부 사항을 관리할 수 있는 보다 복잡한 통신 프로토콜의 하위 계층으로 구성됩니다. 인터넷 프로토콜(IP- Internet Protocol)은 이더넷이 할 수 있는 것보다 훨씬 더 큰 물리적 도메인에서 네트워크 주소 및 데이터 처리를 관리합니다. IP의 기본 원리는 큰 디지털 메시지를 더 작은 조각으로 나눈 다음 각 조각이 추가 데이터 비트로 버..

4-20mA 아날로그 전류 신호

현대 산업 계측 시스템에 사용되는 가장 널리 사용되는 신호 전송 형태는 4-2mA DC 표준입니다. 이것은 아날로그 신호 표준으로, 전류가 측정 또는 명령 신호를 비례적으로 표현하는 데 사용됨을 의미합니다. 일반적으로 4mA 전류 값은 스케일의 0%를 나타내고, 20mA 전류 값은 스케일의 100%를 나타내며, 4mA와 20mA 사이의 전류 값은 0%에서 100% 사이의 적절한 백분율을 나타냅니다. 다음 표에서는 0%에서 100% 사이의 각 25% 증분에 해당하는 현재 및 백분율 값을 보여 줍니다. 4-20 mA 계측기를 유지보수해야 하는 모든 계측기 기술자는 이러한 값이 매우 자주 참조되기 때문에 이러한 값을 메모리에 저장합니다. 전류값스케일 %4 mA0 %8 mA25 %12 mA50 %16 mA75 ..

브리지 회로의 기초

브리지 회로는 기본적으로 회로 출력이 두 분배기 사이의 전위차로 간주되는 한 쌍의 전압 분배기입니다. 브리지 회로는 H자형 또는 다이아몬드 모양의 개략도 형식으로 그릴 수 있지만 다이아몬드 구성이 더 일반적입니다.   브리지 회로에 전원을 공급하는 전압 소스를 여기 소스라고 합니다. 이 소스는 브리지 회로의 애플리케이션에 따라 DC 또는 AC일 수 있습니다. 브리지를 구성하는 구성 요소는 저항기일 필요가 없습니다: 응용 분야에 따라 커패시터, 인덕터, 전선 길이, 감지 소자 및 기타 구성 요소 형태가 가능합니다.    1. 휘트스톤 브리지 회로 측정브리지 회로는 구성 요소를 테스트하는 데 사용할 수 있습니다. 이 용량에서 브리지 회로의 "암" 중 하나는 테스트 중인 구성 요소로 구성되고 다른 "암" 중 ..

신호처리의 평균편차, 표준편차와 분산

평균과 중앙값 모두 데이터 집합의 중심 경향을 알수 있습니다. 중위수가 특이치에 덜 민감하다는 사실에도 불구하고, 평균은 전자 및 디지털 신호 처리에서 더 자주 사용됩니다. 산술 평균은 사실 전기 공학에서 필수적인 통계 기법입니다.그러나 데이터 세트를 적절하게 설명하거나 이해하기 위해서는 평균 이상의 것이 필요한 경우가 많습니다.중심 경향만 보고할 때는 데이터의 중요한 측면, 즉 값이 중심 경향에서 벗어나는 방식을 고려하지 않습니다. 1. 평균두 개의 아날로그 입력 신호를 디지털화했다고 가정해 보겠습니다. 디지털 코드를 다시 볼트 단위로 변환하고 이산시간 파형을 플로팅하면 다음과 같습니다.  플롯을 보는 것만으로도 평균을 추측할 수 있습니다: 파란색 신호의 중심 경향은 1.2V이고 빨간색 신호의 중심 경..

압전 가속도센서의 기초

압전 가속도계(Piezoelectric Accelerometer)는 일반적으로 진동 및 충격 테스트에 사용됩니다. 이 장치는 유압 및 공압 섭동, 임펄스(충격) 힘, 기계 및 장비 진동, 불꽃 충격 등에서 발견되는 고주파 가속 신호를 측정하는 데 매우 적합할 수 있습니다. 압전 가속도센서의 기본 개념에 대해 알아보겠습니다. 1. 압전 효과압전 가속도계의 첫 번째 핵심 측면은 압전 효과입니다. 일반적으로 압전 재료는 기계적 응력을 받을 때 전기를 생산할 수 있습니다.반대로, 압전 재료에 전기장을 가하면 변형되어 작은 기계적 힘을 생성할 수 있습니다. 대부분의 EE는 압전 효과에 익숙하지만 이 흥미로운 현상의 세부 사항은 때때로 완전히 이해되지 않습니다. 이 효과에 대한 더 깊은 통찰력은 압전 센서의 작동을..

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