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센서 10. Acceleration Sensor (가속도 센서)
안동대학교 물리학과 윤석수
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1. 가속도 센서 힘 센서 ? 대표적 가속도 센서 용도 센서의 가속도 값을 측정하는 센서
단위: m/s2 또는 g (9.8 m/s2) 대표적 가속도 센서 Capacitor 형 Piezoresistive 형 Piezoelectric 형 용도 물리 실험 자동차 에어백, 노트북 하드디스크 보호 휴대폰, 캠코더 게임 컨트롤러….
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2. 케페시터 형 가속도 센서 구조 MEMS(micro electromechanical systems) 제조 기술을 이용하여 고정된 금속전극 사이에 움직일 수 있는 전극이 놓여있는 소형 평형판 케페시터 구조의 배열 센서가 가속하면 관성력에 의해 운동전극의 변위가 일어나도록 만듦 고정 전극 운동 전극
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2. 케페시터 형 가속도 센서 동작원리 센서가 가속되면 이동전극이 관성력 F 를 받아 그 크기에 비례하여 변위를 일으킴
이동전극의 변위에 의해 두 고정전극-이동전극 평행판의 capacitance가 변함 케페시턴스 차의 크기가 가속도에 비례하며 그 부호가 가속도의 방향을 나타낸다. 반 브릿지 회로를 이용 전압으로 변환 센서를 어레이로 만들고 두 케페시터를 병렬 연결하여 케페시턴스 차의 크기를 증가시킴
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3. 케페시터 형 가속도 센서 동작원리 신호 적합회로 출력전압이 가속도의 크기에 비례
출력전압의 부호가 양이면 가속도 +x 방향 출력전압의 부호가 양이면 가속도 -x 방향 가속도의 한 축 성분만 측정가능
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4. 케페시터 형 가속도 센서 사용법 가속도 센서 방향
가속도는 벡터이며 1차원 가속도 센서 경우 한 축 방향의 가속도 성분만 측정한다 + x 축 방향 확인 2차원 가속도 센서 경우 두 축 성분 측정 두 축의 + 방향 확인 3차원 가속도 센서 경우 세 축 성분 측정 세 축의 + 방향 확인 중력과 나란한 축의 경우 정지해 있어도 중력가속도 값이 측정됨
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5. 가속도 센서 시범실험 기울기에 따른 가속도 값 측정 자유낙하 시 가속도 값 측정 스마트 폰에서 가속도 센서 g g g
g g g
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g g1 g2 g0
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