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초음파 센서

1. 센서1-1. 정의센서는 계측대상의 상태에 관한 정보를 얻어 전기신호로 변환하는 장치이며, 트랜스듀서는 계측대상의 상태량을 이에 대응하는 또 다른 물리량의 신호로 변환하는 장치이다.하지만, 센서와 트랜스듀서를 엄격히 구분하여 사용하기가 어렵고 특별히 구별할 필요성이 없으므로 센서, 또는 트랜스듀서, 검지기, 검출단, 상태 정보의 검출장치 등을 모두 같은 의 미로 사용된다.1-2. 기능(1) 외부로부터의 자극이나 신호를 선택적으로 감지해야하는 본질적인 기능(2) 감지된 신호를 전기적 신호로 변환하는 기능1-3. 사용 목적(1) 정보수집 : 수치정보, 지식정보의 취득이나 수집을 목적으로 하며, 계량계측, 탐지 및 탐사, 감시 및 보호, 검사 및 진단 등이 있다.(2) 정보의 변환 : 제어장치의 각종 정보를 제어기를 제어할 수 있는 정보신호로 변환하여 제어한다.(3) 제어정보의 취급 : 부분 시스템, 센서의 시스템의 구성으로 나타낼 수 있다.1-4. 분류센서의 분류는 정의 자체가 확실히 규명되지 않은 것처럼 그 종류 역시 다종다양하며, 뚜 렷이 분류하기가 어려우나 이들을 몇 가지로 분류하여 다음과 표로 나타낼 수 있다.분류 방법센서구분구성 분류기본 센서, 조립 센서, 응용 센서 등기구 분류기구형(또는 구조형), 물성형, 기구, 물성혼합형 등검출신호 분류아날로그 센서, 디지털 센서, 주파수형 센서, 2진형 센서 등감지기능 분류공간량, 역학량, 열역학량, 전자기학량, 공학량, 화학량, 시각, 촉각 등변환방법 분류역학적, 열역학적, 전기적, 자기적, 전자기적, 광학적, 전기화학적, 촉매화학적, 효소화학적, 미생물학적 등재료별 분류반도체 센서, 세라믹 센서, 금속 센서, 고분자 센서, 효소 센서, 미생물 센서 등용도별 분류계측용, 감시용, 검사용, 제어용 등구성 ? 기능의 특징별 분류다차원 센서, 다기능 센서 등용도분야별 분류산업용, 민생용, 의료용, 화학용, 우주용, 군사용2. 초음파2-1. 정의초음파란 음향의 진동의 일종으로 이것에는 인간의 가청 범위의 상한을 넘는 20[kHz] 이 상의 주파수영역을 의미한다.2-2. 특성(1) 파장 : 초음파의 파장은 전파속도를 주파수로 나눈 값으로, 즉,와 같이 나타낼 수 있다.(2) 초음파의 지향성 : 초음파를 통신 밑 계측분야에 이용할수 있는 것은 지향성이 강한 특 성을 갖고 있기 때문인데 초음파에는 종파와 횡파가 존재한다. 초음 파는 횡파 및 종 파로 구분되는데 진동자의 직경Φ와 파장 λ의 관계가 Φ>33λ이면 횡파로 되고 계측에 서는 이파를 이용한다.평면파의 경우 매질에 대한 감쇄는로 주어지고, 여기서,:발진강도,:감쇄계수,=거리를 의미한다.(3)초음파의 전달속도 : 초음파의 전달속도는 매질의 종류에 따라 다르고 그 속도는 다음과 같이 물질의 상태에 따라 각각 다르다.? 기체 :,: 비열,: 압력,: 밀도? 액체 :, K : 체적 탄성율,: 밀도? 고체 :, E : 영율,: 포아송의 비☞ 일반적으로 공기 중에는 340[m/s], 수중에는 1500[m/s], 금속 중에는 6000[m/s]정도2-3. 초음파의 성질과 그 응용 예초음파의 응용응용 예잘 반사한다.위치 센서(투명체의 검출), 거리 센서, 어군탐지, 측심기, 각종 방범 장치, 적설량의 측정전파 속도가 느리다.거리계, 두께계, 초음파 진단 장치, 지연 회로,측심기, 초음파 현미경인간의 귀로는 들을 수 없다.수중 통신 장치(소나), 각종 통신 장치, 리모컨 장치(단, 용도가 한정되어 있다)지향성이 강하다(단, 빛 등에 비해서는 크게 확산한다.)위치 센서, 초지향성 스피커, 방범 장치, 거리계,리모컨수중에서는 감쇠가 적다.수중 통신 장치(소나 etc), 어군 탐지, 측심기, 세정, 가공치료 작용, 살균 작용치료기, 살균장치, 담석의 파괴 제거, 노혈전의 혈전 제거, 초음파 메스발열 작용웰더, 본딩머신, 건조기, 플라스틱의 용착,이종 금속의 용접세정 작용세정기, 미용기, 세탁기동력 작용(가공 작용)초음파 연마기 , 초음파 믹서, 메스 커터 , 보석 가공기진단 작용태아의 진단, 심장진단, 지방분 진단구제(해충 격퇴 작용)쥐, 모기 격퇴장치, 포획장치3. 초음파 센서3-1. 정의음향 에너지 중에서 비교적 높은 영역을 검출하기 위한 센서의 총칭이고, 그 범위는 20[kHz] 전후에서 수백[kHz] 이상에 이른다.3-2. 기본 작동 원리(1) 압전 진동자1) 압전기 직접효과 : 압전소자에 외부 응력, 진동 변위 등을 주면 그 출력 단에 전기 신호가 발생하는 현상 이며 그림으로 설명하면, 아래와 같다.그림 (a) : 압전 소자에 외부 응력이 주어져 있지 않으므로 이 상태에는 출력 전압 [V]는 발생하지 않는다.그림 (b) : F인 압축력을 주면 위쪽의 전극에 플러스, 아래쪽의 전극에 마이너스 의 전압이 발생하고 소자의 두께 t0는 t0>t1의 관계가 된다그림 (c) : F인 신장력을 주면 이번에는 위쪽의 전극에 마이너스, 아래쪽의 전극에 플러스 의 전압이 발생한다. 이때 소자의 두께 t0는 t0

공학/기술| 2009.07.05| 12페이지| 1,000원| 조회(745)

주파수, 센서, 초음파, 초음파센서, 전파속도

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초음파거리측정기(AT89c51)

초음파를 이용한 거리측정기목 차동기 및 목적 동작 원리 기본 구현 및 원리 · 센서부 · 제어부 · 표시부 · 전원부 · 기타 전체 회로도 전체 프로그램 완성작품 및 고찰 참고 자료동기 및 목적동기 - 대학 진학 이후 축적해온 전공 및 관련교양 지식을 바탕으로 졸업 작품 프로젝트를 통하여 이론을 넘어서 실제적으로 실습 하고자 함이다. 목적 -대학에서 배운 지식을 이용하여 전자 공학도로서 이론과 실제를 겸비하는 과정의 일환으로 우리 조원들은 선택한 주제에 대하여 한 팀으로서 프로젝트를 진행하는 과정에서 조원들 간의 협동과 대학에서 배운 여러 지식을 이용하여 센서와 컨트롤러 등을 사용하여 hardware 구성과 C를 사용한 software의 구현을 목표로 하였다.동작원리각 소자들의 구현 및 원리센서부▪ 초음파란 -보통 인간의 귀에 서 들을 수 있는 20~20000kHz 범위의 가청음보다 높은 주파수. 즉, 20kHz이상의 주파수의 음파를 지칭.▪ 초음파 센서 · 정의 -초음파 센서는 초음파의 음향을 감지하는 센서로 발진회로와 수신회 로의 쌍으로 이루어져 발진회로에서 출력한 초음파가 주변 장애물에 맞아 반사되어 돌아오는 파를 수신회로가 감지함. · 초음파 센서의 특징 - 압전기 직접효과를 이용. - 전파속도는 매질 중 온도에 따라 다름. - 온도가 올라가면 중심 주파수가 내려감. - 스피커는 공청 주파수를 사용하면 에너지 효율이 높음. - 반사 효율이 높음. - 높은 영역일수록 그 지향성이 강함. - 투명 물체를 검출할 수 있음. (OHP 필름도 가능) - 확산성이 강하여 넓은 공간을 커버함. - 두께계, 거리계에 적합함 .▪ 초음파 센서의 기본 작동원리 - 압전 효과 초음파 센서에도 여러 가지가 있지만 일반적으로는 강유전체를 이용한 압전 재료가 사용하며 압전 세라믹스의 압전 효과를 이용한 것으로 압전기 직접효과와 압전기 역효과가 있다. 압전 현상이란 어떤 종류의 결정판에 일정한 방향에서 압력을 가하면 그 외력에 비례해서 양전 또는 음전하기 때문에 나타나는 현상이다▪ SRF05스펙 동작전압 - 5v 동작전류범위- 30mA 최대 50mA 주파수- 40KHz 최대측정가능거리 - 4 m 최소측정가능거리 - 3 cm 감도 – 최소3cm 최대4m크기까지 감지가능 입력펄스- 최소 10us. TTL 레벨펄스 사이즈 - 43mm x 20mm x 17m설명 영국 Robot Electronics의 초음파 거리감지 센서로서 스타트 신호를 입력한 후에 거리에 따른 시간 지연 신호가 출력됨. 마이크로 프로세서에서 타이머 기능을 이용하여 거리를 측정. 모듈 내부에 마이크로 프로세서가 있는 신뢰성이 매우 높은 초음파 거리감지 센서입니다.▪ SRF05 (모드1)트리거신호(10us)를 보내고 난 다음 ECHO PORT로 신호가 들어올 때까지 기다 린다. ECHO PORT의 에코신호는 100us에서 25ms까지의 길이를 가진다. - 만약 30ms 지연시간동안 라이징 펄스가 발생하지 않는다면 장애물이 없는 것이다. - 최초 100us를 발생하고 최소 30ms ~ 50ms이상 지연시간을 가진 다음 트리거 신호를 보내면 된다. 에코펄스의 길이가 길수록 장애물이 멀리 있다는 것이고, 짧을수록 장애물이 가까이 있는 것이다. 이 라이징 펄스의 길이로 물체와의 거리를 측정하는 것이다. 위에서 언급한 것처럼 장애물이 가시거리에 없으면 라이징 펄스가 발생하지 않는다.▪ SRF05 (모드2)-SRF05에서 모드2는 모드1과 동작원리는 같지만 트리거신호와 에코신호를 하나의 핀으로 사용할수있기때문에 하나의 핀을 절약 할 수 있는 장점이 있다.▪ SRF05 센서동작 예트리거 펄스 에코 펄스거리값트리거펄스 입력 (1ms) →에코펄스 발생(0.75ms) →에코 펄스로 부터 거리계산 →에코펄스(us) /58 = cm 따라서, 750(us)/58= 12.9cm제어부 ▪ AT89c51구조-포트 0(P0.0~P0.) ◦ 8비트 오픈 트레인 양방향성 입출력 단자 ◦ 외부에 메모리를 인터페이스하지 않았을 때에는 범용 입출력 포트로 사용 ◦ 포트 0에 “1”을 쓰면 하이 임피던스입력으로 사입력T1 (Timer 1 external input)P3.5외부 클록 0 일력T0 (Timer 0 external input)P3.4외부 인터럽트 1 입력INT1 (External interrupt 1)P3.3외부 인터럽트 0 입력INT0 (External interrupt 0)P3.2송신 데이터 출력TxD(Transmit Data)P3.1수신 데이터 입력RxD (Receive Data)P3.0설명기능포트 핀-RESET : 입력, 액티브 H (High) 2개의 머신 사이클 동안 “H 가 되어 있어야 유효함. -ALE (Adress Latch Enable): 액티브 H(High) 출력 외부 프로그램 메모리 혹은 데이터 메모리가 인터페이스가 되어있는 경우, 포트0은 어드레스 버스 (A0~A7)겸 데이터 버스 (D0~D7)로 사용되며, (이때 ALE 신호는 포트 0이 어드 레스 버스 A0~A7로 동작하고 있다는 것 을 외부에 알리는 신호.) -PSEN (Program strobe enable): 출력, 액티브 L (Flow) 외부 프로그램 메모리에서 데이터를 읽기 위한 리드 신호로 데이터 메모리에서 데이터를 읽을 때는 동작하지 않는다. -EA (External Access Enable) : 입력, 액티브 L(Low) 외부 프로그램 메모리에 사용할 것인가를 결정함. -XTAL1:입력 (inverting)발진기 증폭기의 입력, 내부 클록 동작 회로 입력 -XTAL2: 출력 인버팅 발진기 증폭기 출력 -Vss : 접지 -Vcc : 5V▪ AT89c51특징 - 1024 byte 의 확장 메모리 - 3개의 16 bit 타이머/카운터 - 7개의 인터럽터 중 4개의 인터럽트 우선 순위 레벨 제어 - 2.7V ～ 6V의 동작 범위 - 64 Kbyte flash memory ROM - 2 Kbyte EEPROM - 4 Kbyte 의 내부 프로그램 메모리 (ROM) ▪ Keil 컴파일러 - Keil은 8051,251,C16x/ST10 MicroController 제품을 위한C컴파일러ter Generator RAM) → 데이터 레지스터에 써넣은 문자가 내부 동작에 의해 자동적으로 DD 또는 CG RAM에 써넣어지고 이것이 바로 LCD 화면에 나타나는 것이다. CG RAM의 경우는 사용자가 임의의 문자를 만들어 쓰기 위한 것이다.▪ LCD 핀 사양 및 기능 선택 ▪ LCD 모듈의 RS, R/W 선택▪ LCD 모듈의 명령어의 종류▪ 명령어 상세 설명 - 표시 클리어 - 커서 홈 x: 무효 비트, 1이든 0이든 상관없다. 커서를 0으로 돌아가게 한다. AC에 DD RAM의 어드레스의 0번지가 세트된다.화면 클리어 후 커서는 홈 위치(00 번지)로 돌아가고, DD RAM의 모든 어드레스에 스페이스 코드인 0x20이 들어가고 AC(Address Counter)에 DD RAM 어드레스에 0번지가 세트된다. AC는 DD/CG RAM으로 데이터를 쓰거나 기억된 데이터를 읽을 때, 목적지가 되는 RAM의 어드레스를 지정한다. IR에 어드레스 세트 인스트럭션을 써 넣으면, IR에서 AC로 어드레스 정보가 전송된다. DD/CG RAM에 문자 데이터를 써넣으면 엔트리 모드 설정에 따라서 AC는 자동적으로 +1 혹은 -1만큼 증감한다. 그리고, AC의 내용은 RS가 0, R/W가 1일 때, DB0~DB7을 통해서 읽는다.- 엔트리 모드 세트 커서의 진행방향(AC의 증감 방향과 같다) 및 표시를 쉬프트 시킬 것인지를 지정한다. ◦ Increment/Decrement I/D=1: 어드레드를 +1, I/D=0: 어드레드를 -1 ◦ Shift S가 1일 때, 표시된 문자 전체를 좌/우로 이동시킨다. 단, 이때 커서의 위치는 변하지 않는다. I/D=1, S=1: 좌로 쉬프트 , I/D=0, S=1: 우로 쉬프트 S=0: 표시는 쉬프트되지 않는다.표시 ON/OFF 제어 표시 ON/OFF, 커서 ON/OFF, 커서 위치에 있는 문자의 점멸을 설정한다. 커서의 ON/OFF 및 점멸은 AC로 지정되어 있는 DD RAM 어드레스에 해당하는 문자가 된다. D=1: 표시 ON, D= 설정되고 이후 읽기/쓰기 데이터는 DD RAM에 쓰이고 읽혀지게 된다.PS2004LRS-ABO-B - PS2004LRS-ABO-B 설명- PS2004LRS-ABO-B 규격 - 절대규격전원부 - 회로 - 회로도- 레귤레이터 출력과 Reference 전압을 서로 비교하여 그오차분에 대해 부궤환을 걸어 출력이 항상 일정한 전압이 나오도록 해주는 것이 레귤레이터이며, 3단자 레귤레이터는 가장 많이 사용되는 78xx 나 79xx 시리즈처럼 입력,GND,출력의 3PIN으로 된 REG를 의미한다. 또한 대부분 리니어방식이므로 효율은 좋지 않지만 과전류,온도,쇼트등에 대한 방지가 다 되어 있기때문에 가장 많이 사용되며 7805는 9v를 5v로 바꾸어주는 레큘레이터로서 입력전압이 출력전압+2V 이상이 돼야된다. 또한 7805는 전압을 5v로 바꾸어주고,7905는 전압을 -5v 로 바꾸어 주며, 7815는 전압을 15v로 바꾸어주고,7915는 전압을 -15v 로 바꾸어준다 한편78xx 79xx 등의 3단자 레귤레이터 ic 는 내부적으로 매우높은 이득을 가지는 회로로 구성되어 있는데 높은 이득을 가지는 회로는 내, 외부에 리액터 성분이 발생시 발진할 염려가 있게 되어서 원치않는 비 정상적인 발진이 생기게 되면 정상적이 기능이 안되기 때문에이런 발진을 억제해야 되는데 그런 목적으로 외부에 컨덴서를 연결한다.기타 - 리셋회로 8051을 리셋 시키려면 RST 단자를 'H'로 하면 자동으로 리셋된다. 8051을 리셋하기 위해서는 적어도 RST 단자를 24클럭(2머신 사이클)이상 H 를 유지하여야 한다. 또 파워 ON 리셋(전원을 처음 투입하였을 경우)에서는 전원 전압이 안정된 후 24클럭 이상 RST 핀을 H 레벨을 유지해서, 발진회로를 안정되게 하여야 한다.- 발진회로HMOS와 CMOS의 구조는 다르게 발진회로가 내장되었다. 내부 발진회로를 그대로 사용하려면 외부에 수정 발진자를 XTAL1, XTAL2에 연결하면 된다. 내부구조는 다르지만 외부에 수정 발진자를 연결하는 것은 똑같다는how}

공학/기술| 2009.01.17| 34페이지| 10,000원| 조회(716)

LCD, 센서, 초음파, 발진회로, AT89C51

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부귀환과 기본적인 연산 증폭회로

실험 17. 부귀환과 기본적인 연산 증폭기 회로1. 실험 목적1. 페루프 전압 이득을 측정한다.2. 이득-대역폭 곱(gain-bandwidth product)을 계산한다.3. 이득과 대역폭간의 정출점을 알아본다.4. 전압-전류 변환기와 전류-전압 변환기에 대해 분석한다.5. 전류 증폭기를 시험한다.2. 기초 이론증폭기의 전압 이득이 온도 변화 등으로 인해 증가되었다고 가정해 보자. 출력 전압도 상승할 것이고, 이러한 출력 전압의 상승분은 더 큰 부전압이 입력으로 귀환되도록 한다. 그러한 귀환 전압은 입력 전압에서 가해져 본래의 전압 이득분을 거의 완전히 상쇄시켜 출력을 감소시키게 된다. 그 결과 vout은 거의 증가하지 않게 된다.유사한 해석이 전압이득(A)에 있어서의 감소에서도 적용된다.부귀환 전압 이득부귀환 증폭기의 수학적 해석을 통해 전압 이득이 다음 식과 같이 구해진다.(17-1)여기서 A는 증폭기의 내부 개방 루프 이득이고, B는 귀환 폐루프 이득이다. 부귀환이 유효하기 위해서는 AB가 1보다 훨씬 커야만 하고, 이러한 조건이 만족되었을 때, 식 (17-1)은 다음과 같이 근사화될 수 있다.(17-2)이러한 결과는 상당히 중요한데, 전체 전압 이득이 내부 이득 A에 거의 의존하지 않는다는 것은 온도 변동 등에 의한 A의 변동이 전체 이득에는 거의 영향을 주지 않기 때문이다. 귀환 회로는 일반적으로 정밀한 저항기를 가진 전압 분배기이다. 이것은 B가 정밀하고 안정된 값을 가짐을 의미하기 때문에, 부귀환 회로의 전압 이득은 1/B로 고정된다.개방 루프 이득과 폐루프 이득내부 이득 A를 개방 루프 이득이라 하는데, 그 이유는 귀환 경로가 끊어졌을 때의 이득값이기 때문이다. 이와 대조적으로, 귀환을 고려한 중첩 이득을 폐루프 이득이라 한다. 이러한 측면에서 식(17-1)과 (17-2)는 다음과 같이 표기된다.(17-3)(17-4)여기서 ACL은 폐루프 이득이고, AOL은 개방 루프 이득이다.입/출력 임피던스부귀환은 입/출력 임피던스에도 영향을 미치는데, 비반전 증폭기의 입력 임피던스는(17-5)이 된다. 이것은 입력 임피던스가 AOL/ACL 성분 만큼 증가함을 의미한다.부귀환은 비반전 증폭기의 출력 임피던스에 다른 영향을 미친다. 복잡한 수학적 유도를 통해 다음 식이 구해진다.(17-6)이 식에서 알 수 있듯이 부귀환은 AOL/ACL 성분 만큼 출력 임피던스를 감소시킨다.비반전 증폭기로서의 연산 증폭기그림 17-1은 부귀환이 있는 비반전 증폭기이다. 입력 신호는 연산 증폭기의 비반전 입력을 구동시키고, 이 연산 증폭기는 개방 루프 이득 AOL을 제공한다. 외부 저항 R1과 R2가 귀환 전압 분배기를 구성한다. 되돌아오는 귀환 전압은 반전 입력을 구동하므로 입력 전압에 반대로 작용한다.입력으로 귀환되는 출력 전압의 몫은이므로, 근사 폐루프 이득은이고, 이것은 일반적으로 다음과 같이 쓰여진다.(17-7)위 식에서 알 수 있듯이 폐루프 이득은 귀환 저항기의 비에만 이존한다. 이미 제시되었던 것처럼, 정밀한 저항을 이용하면 정확한 값의 폐루프 이득을 얻을 수 있다. 온도 변화나 연산 증폭기의 교체에도 폐루프 이득은 고정된 값으로 유지된다.상위 차단 주파수그림 17-1의 연산 증폭기는 직결함되어 있기 때문에 하위 차단 주파수는 없다. 그러나 fOL로 표기되는 개방 루프 상위 차단 주파수를 가진다. 다단 증폭기의 상위 차단 주파수 fCL은 부귀환이기 때문에 fOL보다 훨씬 크다.입력 주파수가 증가할 때, 결국에는 내부 차단 주파수 fOL에 이른다. 이러한 주파수에서 개방 루프 이득은 최대값이 0.707배로 떨어진다. 그러나 보다 작은 부전압이 입력으로 회귀되기 때문에, 입력 전압은 증가하고 결과적으로 폐루프 이득은 거의 감소를 하지 않게 된다.입력 주파수가 계속해서 증가할 때, 개방 루프 이득은 폐루프 이득값에 다다를 때까지 지속적으로 감소하고, 이 점에서 폐루프 이득은 두드러지게 급강하한다. 폐루프 이듯이 최대밧의 0.707배로 감소하는 주파수를 폐루프 차단 주파수라 한다.복잡한 유도를 거쳐 이 주파수는 다음과 같이 공식화된다.(17-8)일정한 이득-대역폭 곱식 (17-8)은 다음 식처럼 재배열될 수 있다.(17-9)이 식의 우측항은 내부 이득과 차단 주파수의 곱이다. 한 예로서, 741C는 일반적으로 100,000배의 AOL과 10㎐의 fOL을 가지므로이고, 식 (17-9)의 좌측항은 폐루프 이득과 폐루프 차단 주파수의 곱이다. 그림 17-1에서 어떤 값의 R1과 R2를 쓰느냐는 문제가 되지 않고, ACLfCL은 AOLfOL과 같아야만 한다.전압 증폭기그림 17-2는 부귀환이 있는 비반전 연산 증폭기이다. 이상적인 경우, 이 회로는 다음 수식에 의해 설명되는 완전한 전압 증폭기와 가티 동작한다.(17-10)(17-11)(17-12)이상적인 전압 증폭기의 경우, 이득은 일정할 뿐만 아니라 입력 임피던스는 무한대이다. 또한 출력 임피던스가 0이라는 것은 증폭기가 전압 이득에 있어서의 감소 없이 작은 저항성 부하를 구동할 수 있다는 의미이다.741C를 써서 이상적인 조건에 접근하는 전압 증폭기를 만들 수 있다. 만일 AOL/ACL이 1000보다 크다면, 입력 임피던스는 ㏁단위이고 출력 임피던스는 소수점 값을 가지게 된다. 이상적으로 연산 증폭기 동작과 무한 입력 임피던스 때문에, 연상 증폭기의 두입력에서 검출된 전압은 항상 접지에 대한 기준 전압과 같아 V-=V+이다.전압-전류 변환기그림 17-3은 다른 종류의 귀환 회로를 보여준다. 되돌아오는 전압이 입력 전압과 반대 극성이기 때문에 부귀환 회로이다. V-=V+이기 때문에, 저항 R에 걸리는 전압 VR은 Vin과 같다. 입력 임피던스(Zin)가 무한값이므로 RL에 흐르는 전류는 R에 흐르는 전류와 같아야만 한다. 이 회로가 근사적으로 완전한 전압-전류-변환기로 동작함을 다음식으로서 알 수 있다.

공학/기술| 2007.12.25| 4페이지| 1,000원| 조회(416)

부귀환, 전압, 이득, 루프, 귀환

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현대사회와 윤리

1.大學之道(대학지도)在明明德(재명명덕)하며在親(新)民(재친민)하며 在止於至善(재지어지선): 대학의 도는 밝은덕을 밝힘에 있고 백성을 친하게(=새롭게) 하는데 있으며(인간의 본성의 사회적), 지극히 선함에 이르는데 있다(우주적운동).2.設爲庠序學校以敎之(설위상서학교이교지)상(庠), 서(序).학(學).교(校)를 만들어서 그들을 가르치는 것은 모두 인륜을 밝히기 위함이다庠者養也(상자양야)校者敎也 (교자 교야)序者射也 (서자사야)상은노인을봉양한다는뜻이고,교는백성을교도한다는의미이고,서는활쏘기를익힌다는 뜻입니다.夏曰敎殷曰序周曰庠(하왈교,은왈서,주왈상)하나라는 교라 했고, 은나라는 서라 했으며, 주나라는 상이라 일컬었고,學則三代共之(학칙삼대공지)皆所以明人倫也 (개소이명인윤야)학의 경우는 삼대가 공통으로 했으니, 이는 모두 인륜을 밝히는 것입니다.즉 교육에서제일 중요한 것은 인류를 밝히는것(명명덕)3.人之有道也飽食煖衣逸居而無敎則近於禽獸(인지유도야포식난의일거 이무교 즉근어금수)사람에게 도(道)가 있으니 배불리 먹고 따뜻하게 입고 편안하게 살지라도 가르침이 없으면 금수에 가까워지게 된다聖人有憂之使契爲司徒敎以人倫(성인유우지 사설위사도 교이인륜)성인이 이것을 근심하여 설(契)로 하여금 사도(司徒)로 삼아 인륜으로써 가르치게 하니父子有親,君臣有義,夫婦有別,長幼有序,朋友有信:부자유친,군신유의,부부유별,장유유서,붕우유신부자 사이에는 친함이 있고(생명을 주고 받은 관계에는 친함이 있어야 한다 정서의 문제), 군신 사이에는 의가 있고(부자유친은 선천적 군신유의는 사회적 관계이치의 문제타당한 여부(옳은 것 그른 것), 부부 사이에는 역할구별이 있고, 연장자와 연소자 사이에는 차례가 있고, 벗 사이에는 믿음이 있다."4.楊氏爲我是無君也黑氏兼愛是無父也無父無君是禽獸也(양씨위아시무군야 묵씨겸애시무부야 무부무군금수야)양주는 위아설을 주장하니 이는 임금을 무시하는 것이고 묵적은 겸애를 주장하닌 이는 아버지를 무시하는 것이다. 아비를 무시하고 임금을 무시하는 것은 이는 금수(짐승)과도 같은 것이다.* 양주의 “위아설”(爲我說)은 자기의 이익을 구하고, 다른 한편으로 묵적의 “겸애설”(兼愛說)은 남의 이익을 구하고 있는 학설입니다. 맹자는 당시에 양주와 묵적의 사상이 천하에 팽배해 있다는 사실에 긴장을 느꼈고, 천하의 의견이 양주와 묵적으로 기우는 현상을 두고 크게 우려하였습니다. 그래서 이를 비판하려고 위 문장을 지었습니다.5.事親有隱而無犯(사친유은이무범):어버이를 섬기는 데는 어버이의 허물을 덮어 숨기는 일은있으나 범하여 극간하는 일은 없어야 한다(선천적관계-하늘이 정해준 인연)事君有犯而無隱(사군유범이무은):신하가 임금을 섬김에 데는 범하여 극간하는 일있으나 임금의 허물을 덮에 숨기는 일은 없어야한다.(후천적관계-사회성)事師無犯而無隱(사사무범이무은):스승을 섬기는데는 범하지도 않고 스승의 허물을 덮어숨기는 일도 없어야한다.(정신적부모와 같기 때문에 끊을 수 없다.)정직-석봉- 아버지가 도둑질을 하자 아들이 정직하게 발설했다.6.인간의 본질(생명적 근거)규정에 대한 검토:진화론(과학적 관점:여자:음:동뮬)창조론(종교적 관점:남자:양: 천) → 음양이 합쳐져 인간존재7.동양적관점에서의 만물 x생둔계 서괘전 盈天地之間者唯萬物(영천지지간자유만물):하늘과 땅이있고 그사이를 채우는 것을만물이라고한다.즉,만물은하늘과땅의테두리안에 있다.彖傳(단전) 雷雨之動滿盈(뇌우지동 만물):비와 벼락의 역동성 때문에 하늘과 땅사이에 만물이 생겨난다8.주역 天地之大德日生(천지지대덕일생): 하늘과땅이나누어있어서가장위대한일은 만물이생겨나게되는 것이다.生生之謂易 (생생지위역):임없이 생하며 창조해 나가는 것이 곧 역이다.즉,변화하고 변화하는 것은 낳고 나아가는 것立天之道曰陰與陽(입천지도 왈음여양):하늘의 도를 세워서 말하기를 음과 양이요.하늘이하늘로서 참다운원리가있다면 이것을세운다면 음양으로보여준다.즉,현상의다양한세계자체는하늘의뜻이다9.윤리적삶의 동향적 규정(인격적삶의 법칙:五行論:오행론)유십유삼사왕방우기자(惟十有三祀王訪于箕子)=>13년에 왕이 기자에게 방문하였다*祀는 1년을 가리킴. 즉 소력(小曆)의 1회를 사(祀)라함. 기제사(忌祭祀)를 1년에 한번씩 지내니 사(祀)는 1년의 단위가 된다. *주무왕은 서기전1134년에 즉위하였고 13년이면 서기전1122년이 되며 이해에 은나라를 멸하였다*기자는 은나라 왕족으로서 은 주왕(紂王)의 숙부이며 자작(子爵)이다.*주나라 무왕이 은나라를 멸망시킨 후 다스림의 도를 묻기 위하여 기자를 찾은 것이 된다.왕내언왈 오호기자 유천음질하민상협궐거 아부지기이륜유서(王乃言曰嗚戶箕子惟天陰질(水節)下民相協厥居我不知其彛倫攸敍)=> 왕이 이에 말하여 가로되, 오호라, 가자여 하늘이 아래로 백성이 서로 협력하며 살도록 마련하였는데, 나는 그 떳떳한 인륜을 펼칠 바 모르겠도다!*주무왕은 주나라가 은나라를 멸망시킨 것은 천명이란 것을 설명하고, 백성들이 이미 마련되었는데 다스릴 방도를 모르니 가르쳐 달라는 취지이다.기자내언왈 아문재석곤인홍수골진기오행 제내진노불비홍범구주이륜유두(箕子乃言曰我聞在昔鯤인洪水汨陳其五行帝乃震怒不비洪範九疇彛倫攸두 )=> 기자가 이에 말하여 가로되, 내가 들으니 옛날에 곤이 홍수로 인하여 그 오행을 잘못 펼치니, 임금께서 이에 진노하여 홍범구주를 마련해 주시지 아니하시니 이륜이 무너진바라.*곤이 오행의 이치를 알지 못하고 막무가내로 하다 치수를 잘못하였다는 의미임.곤즉극사우내사흥 천내석우홍범구주이륜유서(鯤卽극死禹乃嗣興天乃錫禹洪範九疇彛倫攸敍)

인문/어학| 2008.12.19| 3페이지| 1,000원| 조회(324)

사회적, 대학, 본성, 백성, 인륜

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자연과학의이해.

■ chap4. 핵반응핵 반응의 유형· 방사성 붕괴 - 핵이 자연적으로 붕괴되어 방사선 발생· 핵충격 반응 - 하나의 핵이 다른 해입자와 충돌시 발생1) 방사능 : 1896년 Antoine Henri Becqueral에 의해 발견· 우라늄 광물로부터 나온 방사선α - +극으로부터 휘어져 -극으로, α선은 양전하β - 음전하, 빠른 속도로 흐르는 전자의 흐름τ - 전자기장에 의해 영향 X, 매우 짧은 파장(0.01A, 1x10-12m)2) 방사선 붕괴의 유형· α방출 - 불안정한 원자핵으로부터 α입자 방출· β방출 - 불안정한 원자핵으로부터의 고속전자 방출, 한 개의 중성자가 한 개의 양성자로 변하는 것· 양전자 방출 - 불안정한 원자핵으로부터 양전자 방출 한 개의양성자가 중성자로 변하는 것· 전자포획 - 원자의 내부 껍질 궤도함수로부터 한 개의 전자를포함하는 불안정한 원자핵의 붕괴· τ방출 - 들뜬 원자핵으로부터 약 10-12m 파장의 τ광자의 방출3) 핵충격 반응· 핵변환 : 한 원소의 핵이 다른 핵이나 핵 입자와의 충격에 의해 다른 원소로 변화하는 것· Rutherford 실험 - α입자를 질소 원자핵에 충돌시키면 양성자를 방출· 입자가속기 전자, 양성자, α입자, 다른 이온들을 커다란 속도록 가속시키는 장치· 입자운동에너지 = eV 단위로 측정· 1전자볼트(eV) : 1볼트의 전위차에 의해 가속되는 한 개의 전자 (1.602x10-1ec)가 갖고 있는 에너지의 양 1eV=(1.602x10-1ec)x(1V)= 1.602x10-1eJ· 사이클로트론 : 입자가속기의 한 형태 dee라 불리우는 2개의 속이 빈 반원형, 금속전극으로 구성, 그 속에서 전하를 띤 입자는 여러 단계 거치면서 더 큰 운동에너지 상태로 가속· 핵반응 : 물질 통과한 α,β,τ입자는 워자나 분자를 이온화시켜 양이온과 전자 생성, → 그 에너지 상실· 방사선 계수기 : 분자성 핵으로부터 방출되는 입자들을 검출· 섬광 계수기 : 핵 방사선에 의해 물질에 생성되는 빛을 검출하여 핵 방사선 검출· 핵분열의 연쇄반응을 조작할 수 있게 만든 장치· 발전소에서 원자로 : 열을 발생시키기 위한 장치,발생열 수증기로 전환 → 발전기 가동· 원자로 : 통속에 교대로 장착된 연료봉 + 제어봉연료봉 : 핵 분열 물질 포함하는 원료, 지르코늄 합금 통속에 uranium dioxide pellet 다량 넣은 것제어봉 : 중성자를 흡수하는 붕소나 카드뮴으로 만들어진 원통으로 구성· 핵분열 연료 : 우라늄(질량수 235), 증식로 이용 → 플루토늄으로 교체사용· 실험실에서 입자가속기 이용 - 충격시킬 때 관찰가능· 중수소, 삼중수소 반응 → 핵융합 반응 중 가장 낮은 온도로도 가능→ 에너지원으로 개발 가능성→ 섭씨 1억도 정도 되어야.· 모든 원자들이 전자를 잃고 플라즈마(이온과 전자로 구성된전기적 중성기체) 된다 → 섭씨 1억도에서 핵과 전자로 분리,수소폭탄 대표적 핵융합, 엄청난 파괴력· 핵분열보다 이로운점 : 중수소, 삼중수소 양 大방사능 폐기물 염려 없다핵분열보다 더 많은 에너지 생성◎핵융합,핵분열 가능성 결정· 핵자의 결합에너지 : 원자핵을 구성하는 핵자들을 멀리 떨어뜨려이들 사이의 인력이 존재하지 않고 자유롭게만드는데 필요한 에너지· 핵자수 증가 → 결합에너지도 증가· 최대 핵자수 56, 원자보호 26인 FeFe보다 질량수 ↓ : 핵융합과정질량수 ↑ : 핵분열과정■chap5. 전자기장1)전기· 고대인 - 전기를 정전기로 인식, 기원전 3000년경 자석을 항해에 이용· 1729년 그레이(1670∼1739)금속 - 전기 잘 통하고명주 - 전기 잘 통하지 않고 →전기 전도율 처음 도임, 물질을 2종류로 분류· 마찰시 발생하는 정전기가 물체에 따라 옮겨진다 ⇒ 발견· 1733년 루페이(1698∼1739)전기는 유체 → 같은 전기밀치고 다른 전기 당긴다→ 1759년 실험에 의해 확인(양전기,음전기)· 1745년 무센브르크(1692∼1761)Leyden Jar(라이덴 병) - 전기 저장병 ⇒축전기· 1752년 프랭클린(1706∼1790) : 벼락∼전기방전피뢰침 - 번개 전(V) : 전위차의 SI 단위· Electrical work : charge x potential differenceJoule = Conlomb x Volts· 전자 l mol 전하량 크기 = 9.65 x 104 C → Faradqy 상수■chap6. 열1) 열의 본질· 열 : 물체의 온도차에 의해서 한 쪽 물체에서 다른 쪽 물체로 이동하는 에너지온도가 서로 다른 두 개의 물체 접촉하면 고온의 물체 → 저온의 물체로 에너지, 열 이동 - 열전달(저온 : 온도상승,고온 : 온도감소)· 어떤물질 온도변화x 고체 → 액체(용융)고체 → 기체(승화)액체 → 기체(기화)고체 - 다른 고체 → 물체상태변화(결정전이)⇒ 열흡수· 열과 온도의 차이 : 18∼19세기 명확히열 - 한 물체에 내재되어 잇는 에너지의 형태온도 - 물체에 내재하는 열에너지의 양의 척도· 18세기까지 열 - 질량을 가진 플로지스톤= 독일, 스탈(1660∼1734)· 1798년 영국 럼포드(1758∼1814) 기계적 일이 열로 변한 것2) 열역학 제 1법칙· 열역학 : 열, 일, 온도, 에너지 사이의 관계에 대한 체계적인 연구분야역학 : 어떤 상태에 있는 한 계의 모든 에너지가 일로 전환열역학 : 한 계가 갖는 에너지의 일부만이 전환· 열역학 : 그리스어 therme(열), dynamic(힘)에서 유래 → 19세기까지 발견x 정량화된 열역한 최소개념은 “온도”· 17세기 초 : 갈릴레이 - 초보적인 온도계인 온도 측정기 고안뜨거움, 차가움 ∼ 사실, 인식한 물체 → 다른 물체 전달, 온도인식 x· 1770년 조지프 블랙 : 연소설 제안열소열 : 칼로리설 caloric theory 열과 연소현상을 가상적이며 무게 없는 유체인 열소를 이용하여 설명19세기 중반에 여러 종류 실험, 열의 역학적 능동성 실험에 의해 열의 에너지 전달의 한 가지 형태로 받아들여 질 때까지 영향력 있는 이론으로..· 18세기말, 벤자민 톰프슨 : 칼로리 창조가능, 보존x 실험적 증명 주장· 19세기 캘빈, 클라우디스에 의해 중식화 필요한 에너지, 부가하는 조건에 따라 다른값· 에너지 : 물체를 움직이는 잠재적 능력· 운동에너지 : 운동에 의해 물체에 관계되어진 에너지, 질량 m, 속력·속도 V, 물체의 운동에너지· 위치에너지 : 힘이 작용하는 공간내에서 위치에 따라 한 물체가 지니는 에너지· 내부에너지 : 한 물질을 구성하고 있는 입자들의 운동에너지와 위치에너지 총합, 내부에너지(u) = Ek + Ep + u· 비커, 초기 내부에너지 ui, 외부에서 Q열량을 가하고 계가 외부로 W만큼 일을 한다면, uf = ui + Q - W· 내부에너지 변화량 ?u(?변화의 의미, 나중 → 처음)?u = Q - W· 에너지 보존법칙 : 에너지는 한 형태에서 다른 형태로 바뀔 수 있지만 에너지 전체적인 양은 항상 일정3) 온도· temperature(온도) : 확립하는 것의 척도· 온도계 : 온도 측정기구, 온도에 따라 길이가 변하는 액체 모세관 기둥· 섭씨온도(celsius scale) : 일반적인 과학에서 사용하는 온도 척도, 1기압에서 물 어는점 0℃ 끓는점 100℃· 온도의 SI 기온 단위 : 절대온도 kelvin 척도 K = ℃k 273.15· 화씨온도(Fahreuleit scale) 미국0℃=32℉, 100℃=212℉180(=212-32) 화씨온도 범위가 섭씨온도 100℃에 해당 섭씨 → 화씨 ℉=(1.8x℃)+32,4) 열역학 제3법칙· 18,19세기 주 관심 → 연금술, 영구기관· 영구기관 : 연료 이용없이 물과 같이 풍부한 자원만으로 계속 동작하는 열기관, 열을 계속 공급하지 않더라도일을 계속하는 열기관· 열 현상에는 제1법칙만으로 설명 안되는 현상 존재 낮은온도 → 높은온도, 열이동 x· 열은 높은 곳에서 낮은 곳에서 흐른다 → 열역학 제2법칙· 열기관 : 열을 일로 바꾸어 주는 장치, 열효율 100% 인 열기관 x 가장 이상적인 설계 - 열기관 최대 열효율 e는 열기관의 온도 T1, 주변온도 T2⇒카르노 열기관· 자연에서 저절로 일어나는 현상 중 특정한 방향으로만 일어나는 현상에 을 흡수하는 화학반응이나 물리적 변화 이미 q는 양의 부호 → 자발적으로 일어나지 x■chap7. 에너지 양자화1) 에너지의 양자화· 물체와 주위는 끊임없이 열 교환 - 열적 평형 상태· 열 전달 3가지 형태고체나 정지해 있는 액체에서 전도에 의한 열 전달 움직이는 상태에 있는 액체나 기체에서 유체 흐름에 의한 전도와더불어 대류에 의한 열전달 복사에 의한 열 전달· 금속봉에서 열 흐름 - 프랑스, 장 바티스트 조제프, 푸리에.해석적 연구· 프랑스 장 바티스트 비오 - 1816년 측정비오 - 1804년 전도 법칙 공식화폴리에 - 1822년 수학적 표현· 물의 열전도율 - 1809년 최초 측정· 기체의 열전도율 - 1860년· 1803년 적외선 범이· 가시광선처럼 반사, 굴절한다 → 열복사연구 = 일반적 복사연구· 1884년 볼츠만 - 복사에 관한 수학적 개념 → 프랑크와 양자 개념 도달· 에너지 양자화 - 일상 경험과 대치· 자동차의 에너지 양자화 - 단지 어떤 속력만 가능하다는 것· 움직이는 자동차 10,20,30 mile로만 운행,중간 속력인 15, 25 mile 불가능· 1900년 Max Planck : 여러 온도에서 가열된 고체가 발생하는 여러 진동수를 갖는 빛의 세기를 완전히 설명할 수 있는 이론적인 식 발견350℃ 고체 - 붉은색1200℃ 고체 - 흰색· Plank : 고체 원자는 일정한 진동수 V, 가열된 고체의 실험결과 설명 위해 다른 성질 필요. 진동하는 원자는 다음식으로 주어지는 어떤 에너지 E만 가질 수 있다. 즉,E = nhv (n=1,2,3.. ,h=Planck 상수 6.63x10-34J·S) = 에너지는 단지 hv, 2hv, 3hv 만 가질 수 있다.n=quantum number(양자수) → 원자의 진동에너지는 quantized(양자화되어) 즉, 가능한 에너지가 어떤 값으로 제한되었다는 의미① 흑체 에너지의 양자화물체가 내놓은 빛 - 물체가 외부에서 받아들인 빛의 일부반사하는 반사광- 물체를 구성하는 입자들의 운동에 의한 복사광표면이 검.

자연과학| 2008.12.19| 6페이지| 1,500원| 조회(242)

에너지, 열, 양자화, 핵반응, 전자기장

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