[Robot] 전기전자이론 2

전류

전류의 흐름

• 전류는 전위차가 있을 때 출발지에서 목적지로 흐르며, 부하(저항 또는 Load)가 항상 존재함

• 임베디드 시스템에서는 주로 직류(DC)를 사용하며, 교류(AC)는 직류로 변환해 사용함

  예외적으로 헤어드라이어는 교류를 직접 모터에 사용

저항:

• 전기의 흐름을 방해하는 부품
• 전기 인가 시 동작이 일어남
• 예: 램프, 모터, 히터, 센서

옴의법칙

도체의 두 지점사이에 나타나는 전위차에 의해 흐르는 전류가 일정한 법칙에 따르는 것

공식

• V = I * R
• R = V / I
• I = V / R

저항이 없으면 전류가 무한대가 되어 합선(쇼트) 발생

PNP & NPN 트랜지스터:

• DC 전기에서 신호 극성에 따라 분류
• 디지털 회로에서 신호 증폭 및 스위칭에 사용됨
• PNP: 양전압 입력, 음전압 출력
• NPN: 음전압 입력, 양전압 출력

입출력 스위치 및 센서

스위치

전류의 흐름을 물리적으로 차단,전환,허용하는 장치

대부분 AC, DC에 영향을 받지 않음 (예외: LED 포함 푸시락)

a접점(NO) : 상시 OFF, 버튼이 동작하면 전류의 흐름 ON b접점(NC) : 상시 ON, 버튼이 동작하면 전류의 흐름 OFF

표시등 및 조명

조명 = 부하 임으로 대부분 AC 및 DC선정이 필요하며 전기에너지를 필요로 함

• 표시등 : 출력을주면 점등
• 타워등 램프가 타워 형태로 결합 장비의 운전상태를확인
• 경고등 빛을 빠르게 확산시켜 경고를 줌

릴레이

• 전자기적 스위치로, 작은 전류로 큰 전류를 제어할 수 있게 해주는 장치
• 주요 구성 요소는 코일과 접점으로, 코일에 전류가 흐르면 발생하는 자기장으로 접점을 기계적으로 열거나 닫음
• 회로 간 전기적 절연을 제공하여 고전압/고전류 회로를 저전압/저전류 회로로부터 안전하게 제어할 수 있게 해줌

센서

다양한 종류의 센서를 통해 물리적 변화를 감지하고 이를 전기적 신호로 변환

• 포토 커플러 : 빛을 이용한 ON/OFF 제어
• 포토센서 : 빛을 이용한 물체 감지
• 광하이버 센서 : 빛과 광섬유를 이용한 검출 방식 앰프와 유닛으로 구성됨
• 변위 센서 : 레이저가 물체에 닿고 돌아오는 변위량을 계산하여 검출 대상의 두께, 폭, 단차, 들뜸, 굴곡, 평탄도 등을 측정
• 라이더 : 적외선 레이저를 활용하여 TOF(비행시간) 방식으로 속도, 거리 등을 측정