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Machinechat
주요 특징
소프트웨어 옵션
통신 프로토콜
I2C(Inter-integrated circuit, 집적 회로 간)
I3C(Improved inter-integrated circuit, 개선된 I2C)
SPI(Serial Peripheral Interface, 직렬 주변 장치 인터페이스)
UART(Universal Asynchronous Receiver/Transmitter, 범용 비동기 수신기/송신기)
UART, SPI, I2C 및 I3C 비교
통신 에코시스템
SparkFun QWiiC 연결
Adafruit STEMMA QT 연결
Seeed Grove
환경 센서
온도 센서
습도 및 수분 센서
압력 센서
가스 센서
방향 및 재실 센서
동작 센서
광학 센서
근접 센서
제품
센서
센서(또는 트랜스듀서)는 전자 시스템에서 '감각'에 해당하는 부분입니다. 동물이 시각, 후각, 촉각, 청각, 미각 등의 감각을 사용하여 세상을 탐색하는 것과 마찬가지로, 전자 제품은 센서를 사용하여 세상을 이해합니다.
소형화, 높은 집적도, 향상된 연결성, 정교한 데이터 처리 등 센서 기술의 발전은 산업 및 소비자 제품에 혁신적인 변화를 일으키고 있습니다. 3D ToF(Time-of-Flight) 센서, 스마트 대기질 센서, MEMS 센서를 사용한 진동 감시 등의 주제에 대한 자세한 내용을 '센서' 전자 매거진에서 확인하세요.
DigiKey 전자 매거진 '센서' 특집(2024년)
Machinechat
MachineChat은 데이터 수집, 대시보드 시각화 및 규칙 기반 모니터링을 수행하는 일체형 소프트웨어 애플리케이션(예: JEDI One 및 JEDI Pro)을 개발하는 회사입니다. 이 소프트웨어는 데스크톱 및 싱글 보드 컴퓨터에서 추가적인 코딩 없이도 몇 분 내로 실행되며, 로컬 시스템에서 실행되므로 데이터를 클라우드로 전송할 필요가 없으며 월 구독료를 낼 필요도 없습니다.
주요 특징
- 데이터 수집원에는 MQTT, REST API, HTTP, TCP CSV, Serial/USB 등이 있습니다. 또한 사용자 정의 데이터 수집기를 통해 또 다른 데이터 수집원을 이용할 수도 있습니다.
- 이 소프트웨어를 통해 센서 데이터를 필터링, 변환, 집계, 모니터링 및 처리할 수 있습니다.
- 데이터는 로컬에서 CSV 데이터베이스 형식으로 저장됩니다.
- 데이터를 캐시에 저장하고 MQTT 및 REST API와 같은 업스트림 서비스로 전송합니다.
- 웹 인터페이스를 통해 모든 데이터의 시각화가 가능합니다.
- 이메일 또는 SMS를 통해 알림을 보낼 수 있습니다.
- PC, Mac, Linux, Raspberry Pi, BeagleBone에서 이 소프트웨어를 실행할 수 있습니다.
소프트웨어 옵션
- JEDI One은 메이커 및 초기 시제품 제작(단일 사용자, 최대 10대의 장치)을 위한 제품입니다.
- JEDI Pro는 상업적 용도(최대 10명의 사용자, 최대 200대의 장치)의 제품입니다.
MachineChat에 대한 TechForum 게시글에서 발췌한 데이터 대시보드의 예시로, 다양한 플랫폼과 센서를 활용하는 방법에 대한 30개 이상의 심도 깊은 게시글이 TechForum의 MachineChat 카테고리에 있습니다.
Machinechat과 MQTT를 사용하여 Seeed Wio Terminal을 원격 실외 공기질 모니터 디스플레이로 설정
이 프로젝트는 Seeed Wio Terminal을 오존(O3)과 미세먼지(PM2.5 및 PM10) 데이터를 보여주는 원격 실외 공기질 디스플레이로 설정합니다.
Machinechat의 JEDI One IoT 플랫폼 시작하기
Machinechat의 JEDI One IoT 소프트웨어 플랫폼은 사용자가 몇 분 만에 데이터 대시보드, 모니터링 및 시각화 기능이 있는 전문적인 IoT 프로젝트를 신속하게 구축할 수 있도록 해 줍니다.
라즈베리 파이, PyPortal Titano 및 Machinechat의 JEDI One으로 IoT MQTT 브로커 설치 및 테스트 하기
이 프로젝트에서는 Machinechat의 JEDI One IoT 데이터 관리 소프트웨어를 사용하여 라즈베리 파이 4에 IoT MQTT 브로커를 설치합니다.
아두이노와 ESP8266을 사용하는 Machinechat JEDI One MQTT 브로커 구독 예제
Machinechat의 JEDI One에는 MQTT 브로커가 내장되어 있습니다.
STM32F746 및 X-NUCLEO-IKS01A3를 사용하는 Machinechat
아두이노에서, “Additional boards manager URLs:” 필드에 다음 링크를 사용하여 STM32 지원을 추가합니다.
Machinechat JEDI One을 통해 더 스마트한 시티를 보다 빠르게 구축
Machinechat JEDI One IoT 데이터 관리 소프트웨어 솔루션을 통해 개발자는 현장에 바로 적용 가능한 프로토타입 및 개념 증명을 신속하고 적은 비용으로 만들 수 있습니다.
통신 프로토콜
병렬 통신과 직렬 통신의 차이점은 무엇인가요? 답변 보기
병렬 통신은 여러 비트의 데이터를 동시에 전송하므로, 통상적으로 여러 개의 전선으로 구성된 데이터 버스 하드웨어를 필요로 합니다. 병렬 통신은 더 빠른 데이터 전송이 가능하지만, 연결된 장치의 I/O 포트를 더 많이 사용해서 복잡한 배선 방식이 필요하기도 합니다.
출처: DigiKey직렬 통신은 하나의 전선으로 페어링된 장치 간에 한 번에 한 비트의 데이터만을 전송합니다. 장치 통신에 하나의 I/O 포트만 사용하므로, 전반적인 장치 복잡성과 비용을 낮출 수 있습니다.
출처: 동기식 통신과 비동기식 통신의 차이점은 무엇인가요? 답변 보기
연결된 장치 간의 데이터 통신을 제어하고 동기화하기 위해 클록 신호를 사용하는지 여부에 따라, 직렬 통신은 동기식과 비동기식의 두 가지 하위 그룹으로 나뉠 수 있습니다.
- 비동기식(또는 비동기) 직렬 통신은 클록 신호 없이도 데이터를 전송할 수 있음을 의미합니다. 클록 신호가 없는 경우, 장치 간에 전송되는 데이터는 올바른 전송을 위해 시작 및 중지 비트로 인코딩되어야 하며, 일반적으로 속도가 느리지만, 버퍼링 데이터와 같은 실시간 응답이 필요하지 않은 응용 분야에서는 클록 신호가 없는 것이 유용할 수 있습니다.
- 동기식(또는 동기) 직렬 통신은 데이터 통신을 제어하기 위해 모든 장치 간에 공유된 클록 신호가 필요합니다. 동기식 직렬 통신은 모든 장치에 추가적인 타이밍 신호가 필요하지만, 통신 속도는 더 빨라집니다.
단방향, 반이중, 전이중의 차이점은 무엇인가요? 답변 보기
이는 장치 간의 데이터 흐름 방향과 관련이 있습니다. 데이터 흐름을 설명하는 3가지 기본적인 방법은 다음과 같습니다.
- 단방향 - 데이터가 송신측에서 수신측으로 단방향(또는 한 방향)으로만 흐릅니다. 라디오가 라디오 타워로부터 송출되는 라디오 방송을 수신하는 것을 예로 들 수 있는데, 신호는 타워에서 송출되어 라디오가 이를 수신합니다.
- 반이중 - 페어링된 장치 간에 양방향으로 데이터를 전송할 수 있지만, 한 번에 한 방향으로만 전송할 수 있습니다. 반이중 통신이 이루어지려면 두 장치 모두 데이터를 송수신할 수 있어야 합니다. 한 번에 하나의 장치만 송신하고 다른 장치는 수신만 할 수 있는 워키토키가 그 예입니다.
- 전이중 - 두 장치 모두 동시에 양방향으로 데이터를 송신하고 수신할 수 있어 양방향 통신이 가능합니다. 예를 들어 전화 연결의 경우, 두 장치가 동시에 데이터를 송수신할 수 있어야 합니다.
I2C(Inter-integrated circuit, 집적 회로 간)
- I2C 프로토콜은 여러 종단 장치가 하나 이상의 컨트롤러와 통신할 수 있도록 설계된 2선 직렬 연결입니다. 이 프로토콜은 반이중으로, 컨트롤러에서 여러 종단 장치로 한 번에 한 방향으로만 데이터를 전송할 수 있습니다.
- I2C의 데이터 전송 속도는 사용되는 IC 및 버스 구성에 따라 0.1Mbit/s ~ 5Mbit/s 수준입니다. 그러나 단순한 2선 버스 연결이기 때문에, 보다 복잡한 SPI 연결에 비해 데이터 전송률이 현저히 느릴 수 있습니다.
I3C(Improved inter-integrated circuit, 개선된 I2C)
- I3C 프로토콜은 여러 종단 장치가 하나 이상의 컨트롤러와 통신할 수 있도록 설계된 2선 직렬 연결입니다. I3C는 I2C와 많은 공통점(반이중 등)이 있습니다.
- I2C 표준에 비해 크게 개선된 점 중 하나는 I3C 표준은 신호 프로토콜을 정의하여 동일한 버스에 연결된 여러 칩이 버스 통신을 제어할 수 있으며, 게다가 전력 소모는 더 낮고 데이터 전송률은 더 높다는 점입니다.
- I3C 버스의 데이터 전송 속도는 기존 I2C의 데이터 전송률인 400Kbit/s에서 최대 33Mbit/s(3진 모드)까지 가능하지만, 표준 데이터 전송률(SDR)인 12.5Mbit/s가 일반적으로 사용됩니다.
SPI(Serial Peripheral Interface, 직렬 주변 장치 인터페이스)
- SPI 프로토콜은 3선 이상의 버스 연결을 통해 여러 종단 장치가 집중된 하나의 컨트롤러 IC와 통신할 수 있습니다.
- 전이중, 동기식 직렬 연결인 SPI 연결은 중앙 컨트롤러의 클록 신호를 SPI 네트워크에 연결된 모든 장치가 공유해야 하며, 이를 통해 고속의 양방향 데이터 전송이 가능합니다. 예를 들어 송신 IC와 수신 IC가 같은 회로 기판 내에서 서로 가까이 붙어 있는 경우 최대 60Mbps를 달성할 수 있습니다.
- SPI의 단점은 동일한 버스에 더 많은 종단 장치를 추가하려면 칩 선택 핀 역할을 하는 가용 I/O 핀이 더 많이 필요하고 컨트롤러 IC에 유선 연결이 늘어나, 기존 네트워크의 확장이 어려울 수 있다는 것입니다.
UART(Universal Asynchronous Receiver/Transmitter, 범용 비동기 수신기/송신기)
- UART는 양방향 비동기식 직렬 연결로 일반적으로 하드웨어로 구현되며, 단방향, 반이중 또는 전이중 데이터 전송으로 설정하여 최하위 비트부터 최상위 비트까지 순차적으로 하나씩 개별 비트로 전송할 수 있습니다.
- 공유된 클록 신호 없이 데이터의 타이밍과 전송을 제어하기 때문에, UART는 UART 데이터 프레임의 시작 및 정지 비트를 이용해 전송의 시작과 종료 시점을 신호화합니다.
- UART는 통상적으로 최신 네트워킹 방식에 비해 데이터 속도가 느리고, 일반적으로 1대 1 통신으로 연결되며, 샘플링 속도, 흐름 제어, 데이터 프레임 크기 및 전압 레벨과 같은 모든 데이터 전송 변수가 일치해야 연결이 이루어질 수 있습니다.
- 대부분의 최신 마이크로 컨트롤러 소자는 일반적으로 둘 이상의 UART 회로를 내장하고 있어, 다수의 UART 연결로 다수의 장치와 통신할 수 있습니다.
UART, SPI, I2C 및 I3C 비교
UART와 SPI 통신 프로토콜의 비교
I2C와 I3C 통신 프로토콜의 비교
센서와 마이크로컨트롤러를 효과적으로 인터페이스 하기
센서 시스템을 설계할 때, 센서 데이터를 해석하고 처리하기 위해서는 센서와 마이크로컨트롤러 간의 효율적 통신이 중요합니다.
더 빠르고 간편하며 유연한 IC 간 통신을 위해 I3C 활용하기
I3C는 설계자가 더 빠른 속도, 간단한 배선, 더 큰 제어 유연성을 위해 사용할 수 있는 향상된 I2C 직렬 데이터 인터페이스입니다.
마이크로컨트롤러와 FPGA 간 견고한 SPI 인터페이스 구현하기: 1부 - FPGA의 도전 과제
이 연속 게시글에서는 필드 프로그래머블 게이트 어레이(FPGA)의 직렬 주변기기 인터페이스(SPI)에 마이크로컨트롤러(uC)를 연결하는 것과 관련하여 살펴볼 것입니다.
임베디드 장치 디버깅을 위한 UART: 저전력 장치를 위한 모범 사례
종종 개발자들은 UART가 소리 없는 배터리 킬러인지에 대한 질문을 하게 됩니다. 이에 대한 답은 반드시 그럴 필요는 없다는 것입니다. 다른 좋은 도구처럼, 구현하는 방법에 따라 달라집니다.
장거리 유선 전송용 RS-485
RS-485(또는 TIA-485(-A)나 EIA-485) 표준은 최대 10Mbps의 데이터 전송 속도로 2선식 연결의 유선 통신에 널리 사용됩니다.
통신 에코시스템
이러한 커넥터를 사용하면 더 빠르고 신속하게 시제품을 제작할 수 있습니다. 센서가 포함된 솔루션을 더 짧은 시간에 구현할 수 있으며 납땜이 필요하지 않습니다.
SparkFun QWiiC 연결
- I2C 장치를 납땜할 필요없이 신속하게 연결할 수 있는 시스템
- 또한 데이터와 클록 라인이 뒤바뀌지 않도록 하는 편의성
- 하나의 상위 장치에 100개 이상의 하위 장치를 데이지 체인으로 연결 가능
- 3.3볼트 신호 전용
- 비표준 기판 크기
SparkFun QWiiC 연결 에코시스템 예시Adafruit STEMMA QT 연결
- 플러그 표준을 사용하여 배선 및 납땜 시간을 없애거나 줄이는 신속한 시제품 제작 시스템
- 3.3V 및 5V 모두에 대해 전압 레벨 변환이 가능한 센서 플랫폼
- I2C 통신
- SparkFun QWiiC와 호환 가능
- Seeed Grove와 호환 가능(어댑터를 통해)
2개의 STEMMA QT 소켓이 있는 Adafruit 센서Seeed Grove
- 플러그 앤 플레이로 주변 장치/모듈 추가 가능
- Arduino, NodeMCU, 그리고 Raspberry Pi 등 다양한 마이크로 컨트롤러 플랫폼과 호환 가능
- 센서 모듈/기판을 위한 일련의 고정된 크기의 기판
- 4핀 커넥터와 4선 케이블 사용
- 아날로그, I2C, UART 통신 지원
- 개발 기판 위에 Grove 실드를 적층하여 커넥터들에 손쉽게 접근 가능
Arduino용 Grove 기반 실드
Popular Board Interconnect Systems and How They Benefit Makers
Learn how connector ecosystems, like Qwiic, Grove, STEMMA and Gravity make it easy to quickly prototype projects without creating a rat’s nest of wires.
전문가와 제조업체를 위해 STEAM 교육 및 시제품 제작을 간소화하는 기능을 완벽히 갖춘 개발 키트
전문가와 제조업체에서 즉시 사용 가능한 개발 키트는 모든 필요한 하드웨어와 소프트웨어를 제공하여 시제품 제작을 획기적으로 간소화합니다.
애드온 기판을 이용해 강력한 IoT 기반 온실 LED 조명 및 센서 시스템을 신속하게 구축
개발자는 저비용의 기판과 특수 LED를 이용해 완전한 온실 제어 시스템을 구축할 수 있습니다.
환경 센서
온도와 습도 같은 환경적 요소는 건물과 전자 부품의 수명에 영향을 미칠 수 있습니다. 냉난방공조(HVAC) 시스템의 작동에는 올바른 환경 데이터가 필요합니다.
온도 센서
온도 센서는 주변 또는 멀리 떨어진 위치의 열을 측정하여 해당 데이터를 시스템으로 전송할 수 있는 장치입니다. 이는 보통 재료가 열에 반응하여 물리적, 전기적 특성이 변화하는 방식을 활용하게 됩니다.
열전대 - 자가 구동 특성과 광범위한 온도 범위에서의 빠른 응답 시간 덕분에 가장 일반적으로 사용되는 유형의 온도 센서입니다. 열전대는 제벡(Seebeck) 효과라는 물리적 법칙에 따라 작동합니다. 접합된 서로 다른 두 전도체 간에 온도 차이가 있을 때, 접합부에서 전압 차이가 발생하며 이를 증폭하여 측정할 수 있습니다.
저항 온도 감지기(RTD) - 온도 변화에 따른 금속의 저항 변화를 측정하는 간단한 센서입니다. RTD는 일반적으로 열전대보다 응답 속도가 느리므로, 급격한 변화가 일어나는 환경에서의 사용은 적합하지 않습니다.
서미스터 - 폴리머 또는 세라믹 소재로 만들어져 RTD나 열전대보다 저렴하고 쉽게 생산할 수 있지만, 안정성과 정확도가 떨어지는 단점이 있습니다. 서미스터는 일반적으로 출력 신호 범위가 더 넓기 때문에, 증폭 및 필터링의 필요성이 덜합니다. 부 온도 계수(NTC) 서미스터는 가장 일반적이고 널리 사용되는 서미스터입니다. NTC의 경우, 온도가 상승하면 소자에서 측정되는 저항이 감소합니다. 정 온도 계수(PTC) 서미스터는 온도 상승에 따라 저항이 증가합니다. 일반적으로 과열 감지와 같은 응용 분야에서의 임계값 감지에 더 적합합니다.
집적 회로(IC) - 소자가 보다 선형적인 측정을 할 수 있도록 도움을 주는 데이터 처리를 포함한 여러 계층의 논리 회로를 포함합니다. 또한, IC는 임계값 모니터링이나 경고 기능이 소자에 포함되어 있을 수 있어서, 설계에 필요한 부품 수를 줄일 수 있습니다.
서미스터와 RTD를 사용하는 전자 장치 시뮬레이션
이 블로그에서는 최신 SPICE 기술을 사용하여 'The Art of Engineering' 책에 소개된 많은 회로를 재현하는 것이 가능함을 보여줍니다.
아날로그 대 디지털 센서 – 어느 것이 더 좋은 가요?
센서는 물리적 상태의 변화를 감지하여 측정 결과를 특정 척도 또는 범위로 정량화 하는 데 사용되는 일반적인 장치입니다.
습도 및 수분 센서
습도는 공기 중에 있는 수증기의 양을 측정한 값으로, 사람의 건강과 기계의 성능 모두에 영향을 미칠 수 있습니다. 습도가 높으면 각종 곰팡이가 번식할 수도 있고 부식과 전기 합선 문제가 발생할 수도 있습니다. 습도가 낮을 경우 인체의 건강에 악영향이 있을 수 있고, 전자 회로의 정전기 방전(ESD) 위험이 높아질 수 있습니다. 습도는 특정 온도에서 응결이 발생하기 전까지 존재할 수 있는 수증기량 대비 현재 수증기의 양을 백분율로 나타내는 상대 습도(RH)로 표현할 수 있습니다. 절대 습도는 공기 중에 존재하는 수증기를 백분율로 표시한 것입니다.
다음은 습도 센서가 작동하는 방식에 대한 설명입니다.
정전 용량 기반 - 유전체가 주변 환경에 따라 수분을 흡수하고 방출할 때 정전 용량의 변화를 측정하는 방식으로 작동합니다. 비용이 저렴하고 유지 보수가 필요 없으며, 시간이 지나도 센서의 선형성이 유지되므로 가장 일반적으로 사용되는 습도 센서 유형입니다. 상대 습도를 측정합니다.
저항 기반 - 일반적으로 전도성 소재가 비금속 층에 의해 두 개의 영역으로 분리되어 있습니다. 이 비금속 층이 주변의 공기로부터 수분을 흡수하면 저항이 감소하여 두 전도성 영역 사이에 더 많은 전류가 통과할 수 있습니다. 상대 습도를 측정합니다.
열 기반 - 완전히 일치하는 두 개의 서미스터로 구성되며, 하나는 외부에 노출되어 있고 다른 하나는 밀폐되어 있습니다. 노출된 서미스터가 습한 공기와 만나면 저항 값이 달라집니다. 두 서미스터 간의 저항 차이가 절대 습도에 정비례합니다.
MKR WiFi 1010 및 Sensirion SHT31 센서를 사용하는 Machinechat
이 프로젝트는 Seeed의 SHT31 센서 보드로부터 온도와 습도를 읽을 수 있도록 아두이노 MKR WiFi 1010 보드를 설정하고 와이파이를 사용하여 센서 데이터를 Machinechat의 JDEI One IoT 데이타 수집기에 HTTP post합니다.
중요한 환경 데이터의 효율적인 수집을 위해 초소형 습도 및 온도 센서 사용
미니어처 디지털 센서를 통해 개발자는 응용 제품에서 더욱 증대되는 정확한 습도 및 온도 측정에 대한 요구 사항을 더 쉽게 충족시킬 수 있습니다.
센서 융합을 사용하여 인더스트리 4.0 생산 프로세스 및 물류를 개선하는 방법
센서 융합은 여러 센서에서의 데이터를 결합하여 시스템 작동 또는 환경에 대해 미묘한 차이를 비롯한 보다 자세한 이해를 제공합니다.
압력 센서
압력 센서는 단위 면적당 힘의 존재 또는 변화를 감지하도록 설계됩니다. 압력 센서는 물, 기름 또는 기타 화학 물질과 같은 액체나 우리가 숨 쉬는 공기와 같은 기체 내에서 측정할 수 있습니다.
압력 센서의 주요 작동 방식은 압전 효과에 의해 발생하는 전압의 변화를 측정하는 것입니다. 압전 효과는 수정, 세라믹과 같은 특정 무기물 및 금속 합금이 기계적 응력을 받으면 전하를 생성하는 속성입니다.
미터법 및 야드파운드법 모두 압력을 측정하는 여러 가지 방법이 있습니다. 센서를 선택할 때, 최종적으로 선택한 센서가 시스템의 다른 센서들과 호환되는지 반드시 확인해야 합니다.
압력 단위:
- 파스칼: 미터법 측정 단위, 제곱미터당 1뉴턴의 힘으로 정의됨
- 바: 개인이 경험할 수 있는 압력 수준으로, 해수면의 정상 대기압(1.013바)보다 약간 낮은 정확히 100,000파스칼로 정의됨
- PSI(Pounds per square inch, 제곱인치당 파운드): 미국식 및 야드파운드법 시스템에서 더 일반적으로 사용됨
압력 센서의 종류:
게이지 압력 - 정상 국소 대기압을 기준으로 압력을 측정합니다. 이 센서에는 센서의 기준 역할을 하는 통풍구가 정상 대기에 개방되어 있습니다. 모든 압력은 국소 대기압 조건을 기준으로 측정됩니다.
절대 압력 - 절대 진공 또는 무압을 기준으로 압력을 측정합니다. 압력이 0인 진공을 측정 기준으로 사용하면, 해당 기준을 사용한 모든 측정값이 조건에 관계없이 일관됩니다. 따라서 작동 조건 전반에 걸쳐 안정적이고 일관된 결과를 얻을 수 있습니다. 이로 인해, 이 센서는 고도 및 깊이 측정, 그리고 실내 내비게이션과 같은 응용 분야에 적합합니다.
차동 압력 - 센서 다이어프램의 양 쪽에 연결된 두 개의 서로 다른 압력 간의 차이를 측정합니다. 이 유형의 압력 센서는 일반적으로 가스 또는 액체의 유속을 측정해야 하는 시스템에서 사용되며, 시스템에서 막힘이나 누출이 발생했을 때 이를 감지하는 데 활용됩니다.
압력 변환
DigiKey의 압력 측정값 변환 계산기를 사용하여 psi-bar, kgf/cm2-psi, bar-kgf/cm2 및 pa, mmH2O, In H2O와 같은 기타 단위를 변환해 보세요.
압력 센서 판독값 (압력 변환기, 압력 전송기)
압력 변환기 또는 압력 전송기라고도 알려진 압력 센서는 가해진 힘을 받아 비례하는 전기적 신호로 변환한 후 PLC 또는 제어 장치로 출력합니다.
Amphenol Advanced Sensor의 NPI-EVAL-KIT와 Nova I2C 압력 센서 시작 가이드
Amphenol Advanced Sensors의 NPI-EVAL-KIT을 통해 자사 NPI-19 Nova Sensor 계열의 디지털 I2C 산업용 압력 센서를 빠르게 평가할 수 있습니다.
정확도가 높은 압력 센서를 사용하여 피트니스 추적기 정확성 향상
정밀 대기압 센서를 사용하여 수직 움직임을 감지하고 피트니스 영향을 계산하는 웨어러블 장치의 정확성을 개선합니다.
가스 센서
가스 센서는 다양한 유형의 가스상 화학 물질을 식별할 수 있는 장치입니다. 통상적으로 이러한 센서는 독성 또는 폭발성 물질의 농도가 위험 수준에 도달하지 않도록 감지하기 위한 것인데, 최근에는 사람의 건강 및 편의성에 중점을 두고 스마트 홈 및 건물 설계에 가스 센서가 포함되고 있습니다.
전자 가스 센서의 가장 일반적인 대상 가스 유형은 일산화탄소, 이산화탄소, 휘발성 유기 화합물(VOC), 산소 및 수소입니다. 가스 센서와 함께 '공기 질' 이라는 다소 포괄적인 용어가 사용되기도 하며, 이는 이산화탄소, VOC 그리고 미세먼지의 측정을 포함할 수 있지만, 이러한 경우 규격서를 참조하는 것이 가장 좋습니다.
가스 센서가 작동하는 가장 일반적인 방식은 금속 산화물 반도체를 기반으로 하는 것입니다. 이는 가열된 케미레지스터 표면을 공기에 노출시켜 가스가 표면과 상호 작용할 수 있도록 하는 방식으로 작동합니다. 대상 가스가 더 많이 가스 감지층에 접촉할수록, 표면의 저항이 변화하며, 이를 통해 회로는 주변 환경의 변화를 감지할 수 있습니다.
가스 센서가 작동하는 또 다른 방식은 비분산 적외선(NDIR)입니다. 이 유형의 센서는 대기 가스에 노출된 튜브에 적외선 적색 빔을 비추는 방식으로 작동합니다. 흡수된 적외선 빔의 주파수가 대상 가스의 존재를 나타내는 데 도움이 됩니다.
스마트 공기 청정도 센서를 사용하여 환경을 모니터링하는 방법
스마트 센서는 콤팩트하고 전력 소비가 적으며, 보안 부팅, 보안 펌웨어 업데이트 및 광범위한 대기 품질 모니터링을 지원할 수 있어야 합니다.
다중 센서 모듈로 보다 간편하게 공기질 측정 장치 설계
Renesas RRH62000-A1V 공기질 센서 모듈을 사용하면 가정 및 산업 응용 제품을 위한 환경 모니터링 설계를 빠르게 개발할 수 있습니다.
대기 품질 모니터링 설계에 가스 센서 통합 시 중요한 사항
콤팩트 가스 센서의 발전에는 정확한 대기 품질 모니터링 설계 개발 시간을 단축할 수 있는 보정 소프트웨어와 클라우드 연결이 포함됩니다.
르네사스 ZMOD4510 실외 공기질 센서를 사용하는 Machinechat
이 프로젝트는 르네사스의 ZMOD4510 센서로부터 오존(O3)과 관련 AQI(Air Quality Index, 공기질 지수)를 읽을 수 있도록 아두이노 MKR WiFi 1010 보드를 설정하고 와이파이를 사용하여 O3 및 AQI 데이터를 Machinechat의 JDEI One IoT 데이타 수집기에 HTTP POST합니다.
공기 냄새 맡기 – 공기의 질 및 안전 모니터링을 위한 센서
이 기사는 인체에 유해한 것으로 알려진 입자, 유독 가스 등의 공기 오염 물질을 어떻게 감지할 수 있는지 살펴봅니다.
방향 및 재실 센서
이 센서들은 물체와 움직임을 감지하여 시스템의 방향을 결정하는 센서입니다. 이러한 센서를 사용하는 관련 시스템으로는, 작업 현장에서 충돌을 피하고 안전하게 이동하기 위해 다수의 방향 및 존재 감지 센서가 필요한 자율 주행 로봇을 예로 들 수 있습니다.
동작 센서
가속도계 - 속도(미터/초)는 위치의 변화율이고 가속도(미터/초2)는 속도의 변화율입니다. 이를 다른 방식으로 생각해 본다면, 속도는 자동차가 얼마나 빠르게 이동하는가이며, 가속도는 자동차의 속도가 얼마나 빠르게 변하는가입니다. 가속도와 속도는 한 방향으로 움직이는 자동차에만 적용되는 것이 아니라 회전(방향 변경)에도 적용됩니다. 따라서 가속도계는 시스템의 진동이나 가속도를 측정할 수 있는 센서입니다. 현재 대부분의 가속도계는 3축으로 되어 있어 X, Y, Z 차원의 가속도를 측정할 수 있습니다. 대부분의 전자 가속도계는 압전 재료가 스트레스를 받아 발생한 정전 용량 또는 전압의 변화 측정에 미세 전기기계 시스템(MEMS)을 활용합니다.
광학 동작 센서 - 빛, 일반적으로 적외선을 사용하여 움직임을 감지할 수 있으며 일부 센서는 움직임의 방향을 파악할 수 있습니다. 수동 적외선(PIR) 센서는 센서에 닿는 적외선 양의 변화를 감지할 수 있습니다. 이러한 센서는 보안 감지 또는 누군가 방에 들어올 때 반응하는 자동 조명에 주로 사용됩니다. 초전 센서는 열과 관련된 적외선을 감지하는 데 최적화되어 있어서, 화재 감지 뿐만 아니라 열화상에도 적용됩니다.
자이로스코프 - 회전 변화를 측정하는 장치입니다. 자이로스코프는 각속도 또는 회전 속도의 변화를 감지할 수 있으며, 초당 도 단위로 측정됩니다. 이 센서의 목표는 비행기와 같은 시스템이 변화율을 파악해 균형을 유지할 수 있도록 피드백을 제공하는 것입니다. 미세 전기기계 시스템(MEMS) 감지 기능을 갖춘 전자 자이로스코프는 작은 크기, 낮은 전력 소비 및 정확성으로 인해 널리 사용됩니다.
관성 측정 장치(IMU) - 가속도, 방향, 각속도를 세 개의 운동 축 모두에서 측정할 수 있는 전자 장치입니다. 이러한 장치는 흔히 가속도계, 자이로스코프, 자력계와 같은 다양한 종류의 센서 조합이 하나의 패키지에 들어 있어서 여러 축에서의 움직임을 감지할 수 있습니다.
가속도계 및 자이로스코프에 센서 융합 응용하기
더 높은 항법 및 동작 정확도가 필요하다면 최고의 3D 가속도계 및 3D 자이로스코프 센서 특성이 결합된 Kalman 필터를 사용해 보세요.
MEMS 센서는 유용하지만 지금은 혁신의 시작에 불과합니다!
MEMS 기반 기술은 가속 감지 및 관성 유도를 혁신하고 관련성 없는 다양한 응용 분야에서까지 영향력을 확장했습니다.
MEMS 센서를 사용한 진동 모니터링
진동 모니터링을 사용하면 치명적인 손상과 잠재적인 라인 다운 상황의 위험을 줄일 수 있습니다. MEMS 센서가 최선의 해결책이 될 수 있습니다.
Arduino 브레이크아웃 기판을 사용하는 MEMS 기반 운동 및 방향 센서 설계로 시작하기
Arduino BOB를 사용하여 설계자는 운동 및 방향에 대한 다양한 MEMS 가속도계, 자이로스코프, 자력계 조합을 신속하게 평가할 수 있습니다.
ATtiny1627 Curiosity Nano를 사용하여 동작 감지 단순화
Microchip ATtiny1627 Curiosity Nano 및 PIR 센서를 통한 동작 감지에 대해 간단히 살펴보고 이를 활용하세요.
IMU: 온보드 기계 학습에서 호스트의 부담 경감
기계 학습 및 의사 결정 트리 처리를 IMU에 통합하면 호스트 응용 프로세서에서 실시간 위치 및 이동 처리를 오프로드할 수 있습니다.
광학 센서
광학 센서(광전 센서라고도 함)는 광학적 특성을 이용하여 물체를 감지할 수 있는 장치입니다. 특정 금속 또는 전도성 물질로 구성된 물체만 감지할 수 있는 다른 센서와 달리, 광학 센서는 플라스틱, 유리, 나무, 금속 등 다양한 물질에 사용할 수 있습니다. 통상적으로 광학 센서는 두 가지 주요 구성품으로 이루어지며, 송신기는 일반적으로 한 방향으로 광선을 투사할 수 있는 LED이고, 수신기는 빛의 변화 정도에 반응할 수 있는 회로 내 포토트랜지스터입니다.
투과형 빔 센서 - 광선을 투사하는 송신 장치와 이를 수신하는 수신기, 두 개의 독립된 장치로 구성됩니다. 광선이 물체를 통과하면, 빛의 경로가 방해되어 수신 장치가 수신하는 광선이 줄어들거나 차단됩니다. 수신 장치가 수신하는 빛의 양에 있어서의 변화가 출력 회로를 트리거할 수 있습니다. 이 센서의 대표적인 구현 사례로는 차고 문 개폐 시스템의 안전 빔을 들 수 있습니다.
출처: 
반사형 센서 - 투과형 빔 센서와 유사하지만, 송신기와 수신기가 두 개의 독립된 장치로 분리되지 않고 두 장치가 하나의 하우징 내에 들어 있습니다. 송신부에서 방출된 광선은 반사판을 향해 투사되고, 반사판은 이 광선을 다시 수신부로 반사합니다. 광선이 물체를 통과하면 수신부에서 수신하는 빛의 양이 줄어듭니다.
출처: 
확산 반사형 센서 - 송신기와 수신기 모두 하나의 패키지에 들어 있지만, 반사형 센서와 달리 확산형 센서는 대상 물체에서 반사된 광선이 수신부로 들어올 때 트리거됩니다. 대상 물체가 광선 일부를 다시 센서로 반사할 수 있으면 트리거되므로, 물체의 경로와 방향에 대해 매우 유연합니다.
출처: 
광전 센서에 반사판이 필요할까요?
Banner Engineering Corporation의 DX80N9Q45LP와 같은 특정 센서를 동작 시키는데 반사판이 필요한지에 대한 질문을 자주 받습니다.
고급 광전 장치를 사용하여 근접 감지 배포를 간소화하는 방법
공장 자동화에 적합한 광전 근접 감지기를 선택하면 설정을 가속화하고 더 높은 성능과 향상된 정확도를 제공할 수 있습니다.
광 다이오드와 광 트랜지스터의 기본 사항과 활용법
광 다이오드와 광 트랜지스터는 마이크로 프로세서가 광도를 감지하여 세상을 '볼' 수 있게 해주지만 이를 사용하려면 기본적인 이해가 필요합니다.
근접 센서
근접 센서는 물체에 물리적으로 접촉하지 않고도 물체의 존재 여부나 거리를 파악할 수 있는 장치입니다. 대상의 물리적 특성을 감지하는 센서부터 주변 환경을 감지하는 센서에 이르기까지 다양한 작동 방식이 있습니다.
유도형 근접 센서 - 전도성(즉, 금속) 물체의 존재를 감지하며, 감지되는 금속의 종류에 따라 감지 범위가 달라집니다. 이 센서는 고주파에서 지속적으로 극성이 변하는 자기장을 사용하여 작동합니다. 전도성 금속 대상 물체가 센서에서 생성된 자기장을 통과하면 대상 물체에 와전류가 발생합니다. 이 와전류는 센서의 자기장을 방해하는 반대 방향의 자기장을 생성하며, 이러한 변화가 출력 회로를 트리거합니다.
초음파 근접 센서 - 고주파 음파를 방출하는 센서로, 사람의 청각 범위보다 높은 주파수에서 작동합니다. 반사된 음파가 대상 물체에서 반사되어 수신 센서로 돌아오는 시간을 측정하여 대상까지의 거리를 알아낼 수 있습니다.
정전 용량형 근접 센서 - 분말, 과립, 액체, 고체 형태의 금속 및 비금속 대상 물질을 모두 감지할 수 있습니다. 이 센서는 유도형 센서와 매우 유사하지만, 금속 물체의 유도 특성을 측정하는 대신 정전 용량의 변화를 측정하는 방식으로 작동합니다. 감지 플레이트가 커패시터 전극의 한 쪽 역할을 하고, 대상 물체가 다른 한 쪽 전극 역할을 합니다. 대상 물체와의 물리적 거리나 조성에 따라 감지 플레이트에서의 정전 용량이 변하며 이 변화를 감지할 수 있습니다.
근접 센서 기본 사항: 산업 자동화에서 근접 센서 선택 및 사용
근접 센서 기본 사항을 마치고 나면 산업 자동화 엔지니어가 근접 센서를 활용하여 물체 또는 사람의 존재 유무와 위치를 감지할 수 있습니다.
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