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가속도 센서의 속도계 어플리케이션

저작시기 2007.12 |등록일 2008.04.02 한글파일한글 (hwp) | 7페이지 | 가격 3,000원

소개글

가속도 센서의 응용 범위는 무궁무진 합니다, 자동차 에어백,게임 콘트롤러,네비게이션,도난 방지기 등 여러 분야에 쓰이고 있습니다.
자동차 에어백에서는 주행중 미리 설정해둔 가속도의 기준치와 가속도 센서에서의 주행 속도 기준치가 다르면 ( 충돌시 ) 화약의 신관을 점화해서 에어백을 터뜨립니다.
자동차 네비게이션의 경우 위성 신호가 도달하지 못하는 지하나 터널로 진입하는 경우 지자기 센서와 가속도 센서로 자동차의 속도를 구해서 네비게이션이 없어도 속도나 위치 측정이 가능하게 합니다.
가속도 센서로 속도 측정을 하려면 데이터 발생량이 많아 일반적인 마이컴으로는 처리속도가 늦어 DSP 내장 마이컴을 사용하여야 합니다.

목차

본기의 사양
속도 표시의 오차와 원인
실험 회로의 부품
회로의 설계
마이콤의 SOFTWARE
▣참고문헌▣

본문내용

가속도 센서의 속도계 어플리케이션의 가능성

dsPIC 마이컴으로 적분기를 구성하고 LCD에 속도를 표시하는 1측의 속도계를 제작하여 보자.
그림1에 보이듯이 가속도를 적분하면 속도가 얻어진다. 가속도 센서에서는 센서 자체에 가속도가 가해지지 않는 때에도
신호가 나타나며 게다가 변동(Drift) 하고있다. 이출력을 적분하여 얻어진 속도의 정밀도는 낮아서 실용성이 떨어진다.
단,정밀도를 높이기 위하여 제작하는 과정에서 회로에 대해 여러 가지 연구를 실시하였기 때문에 오프셋트 전압의 온도
드리프트가 작은 센서로 교환하면 오차는 개선될 것이다.

그림1 가속도를 적분하면 속도가 된다. 그림2. 센서가 중력에 대하여 기울어지면 움직이지 않아도
가속도가 발생 하는 것처럼 보인다.

● 속도 검출의 방법
가속도를 시간 적분하면 속도가 된다. 가속도 셈서의 출력을 적분기에 입력하면 속도 신호로 변환되어 출력된다.
속도계의 기울기에 의한 중력의 오차를 빼기 위하여 가속도 센서는 3축 센서를 사용하였다.

● 가속도의 검출 방법
수평 방향의 가속도를 검출 하려면 중력이 있기 때문에 Z축이 수직에서 기울어지면 오차가 발생한다.
예를 들어 그림2와 같이 Y축이 θ만큼 기울어진 경우를 생각 해보자. X축에 발생하는 가속도 gx는
gx = gsinθ 로 구해지며, θ가 1○ 일때 약 0.171 m/s2 으로 계산 가능하다.
이 값은 10초 후에는 사람이 걷는 속도 정도로 되는 양의 가속도이다. 1축에서 측정하는 것은 현실적이지 못하다.
3축의 각 성분에서 가속도의 절대치를 계산하고 이것에서 사전에 측정하여 둔 중력을 뺀 값으로 가속도를 구하는
방법으로 하였다.

참고 자료

kxm52-1050의 DATA SHEET , Kionix
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