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데이터계측분석 668

아두이노로 서보모터 PWM제어

서보 모터의 기초 서보 모터란? 서보 모터는 위치 피드백을 사용하여 모션과 최종 위치를 제어하는 폐쇄 루프 시스템입니다. 서보 모터에는 여러 유형이 있으며 주요 기능은 샤프트의 위치를 정밀하게 제어하는 기능입니다. 산업용 서보 모터에서 위치 피드백 센서는 일반적으로 고정밀 엔코더인 반면, 소형 RC 또는 취미 서보에서 위치 센서는 일반적으로 간단한 전위차계입니다. 이러한 장치에 의해 캡처된 실제 위치는 오류 감지기로 피드백되어 대상 위치와 비교됩니다. 그런 다음 오류에 따라 컨트롤러는 모터의 실제 위치를 목표 위치와 일치하도록 수정합니다. 서보 모터 동작방식 서보 내부에는 DC 모터, 기어박스, 전위차계 및 제어 회로의 네 가지 주요 구성 요소가 있습니다. DC 모터는 고속 및 저토크이지만 기어박스는 속..

아날로그에서 디지털로의 변환 – 샘플링 및 양자화

연속 신호를 이산으로 변환 아날로그 신호는 시간이 지남에 따라 지속적으로 변하며 시간이 지남에 따라 무한히 다양한 진폭 값을 갖습니다. 아날로그 물리적 신호의 가장 좋은 예는 우리의 목소리입니다. 우리가 말하는 것이 무엇이든 음파를 생성하고 이 소리(메시지)는 파동을 통해 이동합니다. 아날로그 신호의 주요 특성은 진폭, 주파수 및 위상입니다. 기존 오실로스코프에서 교류(AC) 라인 전압을 보면 디스플레이에 연속 사인 파형이 표시됩니다. 이 곡선에서 순간 진폭 값은 100, 99.8 또는 99.875볼트일 수 있습니다. 해상도가 다르면 실수 또는 가능한 값이 다릅니다. 오늘날 숫자, 텍스트 및 기호, 그리고 산술 및 논리 컴퓨팅 및 저장 시스템과 같은 디지털 회로 및 시스템을 필요로하는 것처럼 보이는 유사..

풀업 저항

풀업 저항은 셀프 바이어싱 또는 플로팅 디지털 입력을 피하기 위해 사용됩니다. 풀업 저항은 디지털 입력을 올바른 바이어싱 레벨에 연결하고 플로팅 입력에 의해 야기되는 불확실성을 제거합니다. 플로팅 입력은 입력 없음 조건을 생성하고 랜덤 바이어싱을 발생시켜 잘못된 논리나 결정을 유도할 수 있습니다. 논리 게이트는 디지털 회로의 기본 구성 요소이며 이들은 외부 회로에 연결된 다수의 입력과 출력을 갖는 복잡한 집적 회로(IC) 및 마이크로컨트롤러 등을 구성합니다. 이러한 논리 입력과 출력은 각각 "0"과 "1" 또는 "LOW"와 "HIGH"인 두 가지 상태만을 가질 수 있습니다. 이러한 논리 상태는 논리 "0"이 0V만큼 그리고 논리 "1"이 +5V만큼 다른 두 가지 전압 레벨을 나타냅니다. 이러한 논리 상태..

발광 다이오드

일반적으로 LED라고 하는 발광 다이오드는 일반 다이오드와 유사한 특성을 가진 특수한 유형의 다이오드입니다. LED는 전기 에너지를 빛 에너지로 변환하는 장치입니다. LED는 전류 구동 반도체 장치이며 순방향 바이어스가 되면 LED의 구성에 따라 좁은 대역폭의 빛을 방출합니다. 방출된 빛은 가시광선 또는 비가시광선 스펙트럼에 있을 수 있습니다. LED는 가장 널리 사용되는 반도체 장치로 분류할 수 있으며 주로 텔레비전, 컬러 디스플레이 및 가로등 등에 사용됩니다. LED는 고농도로 도핑된 반도체 재료의 얇은 층을 갖도록 제작됩니다. 반도체 재료와 그 도핑 수준은 순방향 바이어스될 때 방출되는 빛을 특성화합니다. 상이한 반도체 재료와 도핑 레벨은 상이한 파장의 빛을 방출한다. 광자 형태로 방출되는 빛은 전..

멀티플렉서

멀티플렉서 또는 MUX는 여러 입력 라인 중 하나를 단일 출력 라인에 연결하는 조합 논리 회로입니다. 이것은 조합 논리 회로이며, 따라서 메모리가없고 저장 및 피드백이 필요하지 않습니다. 멀티플렉서의 출력은 입력 라인에 있는 정보에만 의존합니다. 일반적으로 멀티플렉싱이라는 용어는 아날로그 또는 디지털일 수 있는 정보 또는 데이터를 전송하기 위해 여러 입력 라인을 단일 채널 또는 출력 라인으로 결합하는 작업을 설명합니다. 입력 라인은 제어 라인의 적용에 의해 한 번에 하나씩 출력으로 라우팅되거나 전환됩니다. 멀티플렉서는 출력으로 전환할 라인 또는 채널 중 하나를 선택하는 기계식 회전 스위치와 같습니다. 그러나 로터리 스위치와 달리 멀티플렉서의 전환은 빠르고 높은 데이터 속도를 제공합니다. 구성에 따라 멀티..

7세그먼트 디스플레이 디코더

디스플레이 디코더는 바이너리 디코더의 한 유형으로, 디스플레이를 구동하는 것이 주요 목적입니다. 따라서 입력 이진 데이터를 10진수 또는 16진수와 같은 정보를 표시하기 위해 디스플레이에 연결된 해당 수의 출력 라인으로 변환하는 조합 논리 회로입니다. Binary 또는 Digital Decoder는 이진 데이터의 한 형태를 논리 함수에 의해 정의된 다른 형태로 변환하고 IC 패키지 형태로 상용화되어 있습니다. 가장 일반적으로 알려진 Digital Decoder는 BCD(Binary Coded Decimal)에서 7-Segment Display Decoder로 BCD 번호에서 10진수와 16진수를 표시하는 데 사용됩니다. 7-Segment 디스플레이는 이름에서 알 수 있듯이 7개의 세그먼트로 분할되고 각 ..

스위치 동작방식과 이론

스위칭 이론은 디지털 로직 게이트 및 회로의 작동 및 기능을 이해하기 위해 스위치를 사용합니다. 스위칭 이론은 특정 관계형 논리 출력을 생성하는 논리 입력을 포함하는 디지털 논리 회로에 대한 더 나은 이론적 지식과 개념을 개발하는 데 도움이 됩니다. 이미 논의 된 바와 같이, Boolean 데이터 유형에는 "0"또는 "1"이라는 두 가지 고유 한 상태 만 있습니다. 각각 "LOW" 및 "HIGH" 또는 "OFF" 및 "ON"이라고도 합니다. 디지털 로직 입력 및 출력은 이 두 가지 상태만 가질 수 있습니다. 계전기의 스위치 또는 전기 기계 접점에는 "OFF" 또는 "ON"이라는 두 가지 고유한 상태만 있습니다. 따라서 디지털 논리 입력 또는 출력은 물리적 스위치로 표현될 수 있으며 Boolean Alge..

부호 있는 이진수

수학적 계산에 사용되는 숫자는 부호가 양수 또는 음수입니다. 양수는 일반적으로 부호가 없으며 양수(+) 기호가 없습니다. 또한 부호가 없는 숫자는 양수로 이해됩니다. 이와 반대로 음수는 숫자의 가장 왼쪽에 음수 기호(-)로 표시되는 부호 있는 숫자입니다 이진수는 부호 없는 이진수, 즉 양수 값뿐입니다. 디지털 시스템과 컴퓨터의 아키텍처는 이진수만 이해하기 때문에 실제 부호를 양수(+) 또는 음수(-) 기호로 이진수로 표현하는 것은 불가능합니다. 이진수는 "0" 또는 "1"의 값을 가질 수 있는 이진수(비트)로 표시되기 때문에, 즉 비트를 나타내는 숫자는 두 개만 가질 수 있습니다. 비트 값 "0" 또는 "1"은 디지털 회로에 의존하는 로직 레벨의 단순한 표현입니다. 즉, "0"과 "1" 이외의 다른 숫자..

하모닉스 - 고조파

주기적 신호는 정현파 파형에 항상 완벽한 정현파 패턴은 아닙니다. 때때로 신호는 실제로 단순한 사인파의 중첩일 수 있으며 복잡한 파형으로 알려져 있습니다. 복잡한 주기적 파형에 초점을 맞춰 파형의 구성과 분석 방법에 대해 알아봅시다. 주파수와 진폭이 λ1=2λ0; A0=2A1을 만족하는 하모닉스 y0(t)와 y1(t)이라고 불리는 두 개의 정현파 파형의 중첩인 주기적인 신호 s(t)를 생각해 보십시오. 따라서 그들의 표현은 y0(t)=A0sin(λ0t)과 y1(t)=A1sin(λ1t)으로 나타납니다. 그림 1은 결과 신호 s(t)와 별개로 하모닉스 y0(t)와 y1(t)을 보여줍니다. 그림 1: 고조파와 함께 복잡한 파형의 표현 이 예에서는 y0(t)를 기본 고조파, y1(t)을 첫 번째 고조파라고 합니..

AC회로의 평균 및 RMS 전압

DC 체제에서는 전압 값에 대한 하나의 정의만 가능하며 이 값은 명확하며 기준 값 0V와 DC 신호의 평평한 선 수치 간의 차이에 의해 결정됩니다. 그러나 AC 체제에서는 전압에 대해 하나의 값만 말하는 것이 혼란을 야기할 수 있습니다. 간단한 사인 파형에서 적어도 전압에 대한 네 가지 다른 정의를 나열 할 수 있습니다. 그림 1: 피크, 평균 및 RMS 값의 그림 피크 값은 기준(AC 신호가 진동하는 값)과 신호의 최대값 간의 차이에 해당합니다. 피크 대 피크 값은 피크 값에 계수 2를 곱한 값으로, 신호의 전체 수직 너비에 해당합니다. 그림 1에서는 Average 및 RMS 값도 빨간색으로 강조 표시했으며, 이 자습서에서는 이에 대해 중점적으로 설명합니다. 이 기사에서 개발 된 두 섹션에서는 평균 및..

주파수 영역에서의 나이퀴스트 이론

파형이 사이클당 최소 2개의 샘플을 제공하지 않는 주파수에서 샘플링될 때 정현파의 주파수 특성이 회복할 수 없을 정도로 손실된다는 것을 보았습니다. 즉, Nyquist 속도보다 낮은 주파수로 샘플링하는 경우 정현파를 완벽하게 재구성할 수 없습니다. 그러나 대부분의 신호는 단일 주파수 정현파가 아닙니다. 예를 들어, 변조된 RF 신호는 반송파 및 기저대역 파형과 관련된 주파수를 가지며, 인간의 음성을 나타내는 오디오 신호는 다양한 주파수를 커버합니다. 푸리에 변환을 사용하여 신호의 주파수 내용을 시각화합니다. 시간 영역 플롯은 단일 주파수 신호의 맥락에서 불충분한 샘플링 속도의 효과를 전달하는 좋은 방법이지만 다른 유형의 신호의 경우 주파수 영역을 사용하는 것이 좋습니다. 샘플링의 주파수 영역 효과 지정된..

나이퀴스트 이론 - 샘플링

나이퀴스트 샘플링 정리 또는 더 정확하게는 나이퀴스트-섀넌 정리는 혼합 신호 전자 시스템의 설계를 지배하는 기본적인 이론적 원리입니다. 현대 기술은 아날로그-디지털 변환 및 디지털-아날로그 변환 없이는 존재하지 않을 것입니다. 사실, 이러한 작업은 너무 보편화되어 아날로그 신호를 디지털로 변환하고 심각한 정보 손실 없이 다시 아날로그로 변환할 수 있다고 말하는 것이 자명하게 들립니다. 나이퀴스트-섀넌 정리(The Nyquist-Shannon Theorem) 이러한 주장은 현대 전기 공학의 가장 중요한 원칙 중 하나와 일치하기 때문에 가능합니다. 시스템이 신호의 최고 주파수를 최소 2배 초과하는 속도로 아날로그 신호를 균일하게 샘플링하면 샘플링을 통해 생성된 이산 값에서 원래 아날로그 신호를 완벽하게 복구..

로터리 엔코더

엔코더는 리니어 및 로터리와 같은 두 가지 구성으로 제공되지만 가장 자주 사용되는 구성은 로터리입니다. 로터리 엔코더는 앱솔루트 엔코더와 인크리멘탈 엔코더와 같은 두 가지 기본 형태로 설계됩니다. 대부분의 로터리 엔코더는 플라스틱 또는 유리 슬롯 디스크로 설계되는데, 이는 모든 트랙 내의 방사형 라인이 광방출기-검출기 쌍 사이의 빔을 방해하여 디지털 펄스를 생성하기 때문입니다. 로터리 엔코더란? 로터리 엔코더 (샤프트 엔코더)는 샤프트의 움직임, 로터리 샤프트의 각도 위치를 변경하는 데 사용되는 전기 기계 장치입니다. 이 엔코더는 아날로그 또는 디지털과 같은 회전 움직임을 기반으로 전기 신호를 생성합니다. 이들은 로봇 공학, 산업 제어, 사진 렌즈, 트랙볼과 같은 컴퓨터의 입력 장치, 광기계 마우스, 제..

셀렉터 스위치

전기 스위치가 회로의 전류 흐름을 제어하는 데 사용되며 전류 흐름을 시작하고 억제하는 데에도 사용할 수 있다는 것을 알고 있습니다. 요구 사항에 따라 사용되는 다양한 유형의 스위치를 사용할 수 있습니다. (토글, 푸시 버튼, 리미트, 조이스틱, 근접, 속도, 압력, 온도, 액체 레벨 및 선택 스위치) 셀렉터 스위치란? 오른쪽, 왼쪽 또는 중앙으로 회전하여 전기 접점을 열거나 닫을 수 있는 기계식 스위치를 선택 스위치라고 합니다. 이 스위치의 주요 기능은 장치를 제어하고 최소 2개 이상의 전기 회로 사이를 전환하는 것입니다. 이 스위치는 둘 이상의 제어 옵션이 필요한 경우에 적용할 수 있습니다. 예를 들어, 고정된 시간 동안 활성화해야 하거나 활성화되면 특정 옵션으로 설정해야 합니다. 이 스위치는 다양한 ..

측정 노이즈 제거 팁

측정 정확성을 보장한다는 것은 종종 데이터 시트에서 원시 사양을 읽는 것 이상을 의미합니다. 전기 환경의 맥락에서 응용 분야를 이해하는 것은 특히 시끄럽거나 산업 환경에서 성공을 보장하는 데에도 중요합니다. 접지 루프, 높은 공통 모드 전압 및 전자기 복사는 모두 신호에 부정적인 영향을 미칠 수 있는 잡음의 일반적인 예입니다. 측정 시스템에는 적절한 차폐, 케이블 연결 및 종단을 포함하여 노이즈를 줄이기 위한 많은 기술이 있습니다. 그러나 이러한 일반적인 모범 사례 외에도 더 나은 노이즈 내성을 보장하기 위해 할 수 있는 일이 더 있습니다. 다음 5가지 기술은 보다 정확한 측정 결과를 얻기 위한 지침 역할을 합니다. DC 공통 모드 전압 제거 매우 정확한 측정은 차동 측정에서 시작됩니다. 이상적인 차동 ..

단일 종단 및 차동 신호

단일 종단 시그널링 단일 종단 신호는 발신자에서 수신자로 전기 신호를 전송하는 간단하고 일반적인 방법입니다. 전기 신호는 고정 전위(일반적으로 "접지"라고 하는 0V 노드)를 참조하는 전압(종종 가변 전압)에 의해 전송됩니다. 하나의 컨덕터는 신호를 전달하고 하나의 컨덕터는 공통 기준 전위를 전달합니다. 신호와 관련된 전류는 송신기에서 수신기로 이동하고 접지 연결을 통해 전원 공급 장치로 돌아갑니다. 여러 신호가 전송되는 경우 회로에는 각 신호에 대해 하나의 도체와 하나의 공유 접지 연결이 필요합니다. 따라서, 예를 들어, 16개의 도체를 사용하여 17개의 신호를 전송할 수 있다. 단일 종단 토폴로지 차동(디퍼런셜) 시그널링 단일 종단 신호보다 덜 일반적인 차동 신호는 하나의 정보 신호를 전송하기 위해 ..

오실로스코프 기본 사용법

오실로스코프는 작업장 주변에 가지고 다닐 수 있는 매우 편리한 도구입니다. 오실로스코프를 사용하면 전자 장치 및 장치를 테스트하여 올바르게 작동하는지 확인하고 수리할 수 있습니다. 오실로스코프를 사용하면 시간 경과에 따른 회로의 전압을 측정하여 수천 개의 판독값을 가져와 그 시간 동안 화면에 표시할 수 있습니다. 많은 최신 오실로스코프는 나중에 PC 또는 Mac에서 심층적으로 검토할 수 있도록 이 출력을 파일에 기록할 수도 있습니다. 멀티미터는 이 출력의 평균 판독값을 실시간으로 표시하거나 더 정확하게는 RMS(Root Mean Square) 판독값을 표시합니다. 실제로 신호의 변화를 보려면 오실로스코프가 필요합니다! 오실로스코프 디스플레이 이해 오실로스코프의 디스플레이는 그리드로 구성됩니다. 이 그리드..

ELCB (누전 회로 차단기)

ELCB 또는 누전 차단기는 누전을 방지하는 보호 장치입니다. 처음에는 누전 차단기가 전압 감지 장치였으나 이제는 전류 감지 장치로 전환됩니다. 현재 ELCB는 RCCB 또는 RCD로 이름이 변경되는 반면 전압 ELCB는 여전히 ELCB로 알려져 있지만 더 이상 사용되지 않습니다. 누전? 의도하지 않은 경로를 통해 활선에서 접지로 흐르는 전류를 누전이라고 합니다. 열악한 절연 사이 또는 사람의 신체를 통해 흐르고 감전을 일으킬 수 있습니다. 누설 전류가 30mA를 초과하면 감전의 결과가 치명적일 수 있습니다. 따라서 보호 장치는 이러한 누설 전류가 감지되면 전원을 차단하는 데 사용됩니다 누전의 원인? 누전은 여러 가지 이유로 발생할 수 있습니다. 활선의 절연 손상 또는 파손된 도체로 인해 발생할 수 있습..

CANOpen 네트워크 토폴로지

CANOpen은 산업 자동화에서 매우 널리 사용되는 프로토콜입니다. CANOpen은 PLC 또는 다른 컨트롤러와 데이터를 공유해야 하는 많은 장치가 있는 많은 어플리케이션에서 사용됩니다. Ethernet, Modbus, Profinet, Profibus 등과 같이 사용되는 많은 프로토콜 중에서 CAN Open은 로우 엔드 프로토콜과 하이 엔드 프로토콜 사이에 있습니다. 자동화 엔지니어가 CAN Open 프로토콜에서 작업할 때 사용되는 다양한 유형의 네트워크 토폴로지에 대한 지식이 있어야 합니다. CANOpen Network의 일반적인 아키텍처 CAN Open 연결은 CAN_High, CAN_Low 및 Can_Ground의 세 가지 와이어로 구성됩니다. 이 프로토콜을 구별하는 한 가지는 종단 저항에 대한 ..

배터리 및 셀의 종류와 응용 분야

옛날에 휴대용 에너지를 만드는 유일한 방법은 증기나 연료였습니다. 배터리가 발명된 후 수명이 그 어느 때보다 쉬워졌습니다. 요즘 모든 사람들은 일상적인 작업을 쉽게 할 수 있는 휴대용 기계를 찾고 있습니다. 이 경우 배터리는 이동 중에도 에너지를 생산해야 하는 요구 사항을 충족할 수 있습니다. 의심할 여지 없이 배터리는 매우 작고 둔해 보이지만 확실히 작은 실린더를 자신의 마이크로 발전소로 바꿀 수 있습니다. 휴대용 전력을 생성한다는 아이디어는 새로운 것이 아니며 선사 시대 인간도 목재와 연료를 사용하여 전력을 생산하는 데 사용되었습니다. 배터리가 즉각적인 전원 공급 장치라는 것입니다. 버튼을 누르기만 하면 암실이 순식간에 밝아지거나 그보다 더 짧게 밝아질 수 있습니다. 시장에는 여러 종류의 배터리가 있..

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