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영서 야
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3 차원가속도센서 3-Axis Accelerometer (Order Code 3D-BTA) 3 차원가속도센서는저범위가속도센서와비슷하여다음과같은일, 이차원적실험을할수있습니다. 경사아래로구를때의카트의가속도측정 엘리베이터, 원격조종자동차, 자전거, 자동차의시간에따른가속도측정 물체의경사측정 뿐만아니라 3 차원가속도센서를이용하여다음과같은복잡한실험을할수도있습니다.

1 3 차원가속도센서 3-Axis Accelerometer (Order Code 3D-BTA) 3 차원가속도센서는저범위가속도센서와비슷하여다음과같은일, 이차원적실험을할수있습니다. 경사아래로구를때의카트의가속도측정 엘리베이터, 원격조종자동차, 자전거, 자동차의시간에따른가속도측정 물체의경사측정 뿐만아니라 3 차원가속도센서를이용하여다음과같은복잡한실험을할수도있습니다. 롤러코스터, 바이킹과같은놀이기구위에서의실험 번지점프 3 차원가속도센서와인터페이스를박스에넣고공중에던졌을때의세개의각기다른가속도비교 3 차원가속도센서를공중으로던졌을때의그래프 ( 회전하지않았음 ) 위의그래프에서박스는공중에던져졌지만회전하지는않았습니다. X, Z 축가속도가던지기전에 '0' 이었던것에비해 Y 축가속도는 9.8m/s 2 이었습니다. 공중으로올라가는동안세가속도와 Net acceleration 은 0 m/s 2 를향합니다. 아래그래프는인터페이스와 3 차원가속도센서가공중에던져지면서회전한것입니다. X, Y, Z 축가속도모두

2 바뀌었습니다. Net acceleration 은구심가속도때문에 0 이되지않았습니다. 3 차원가속도센서는세개의 -5~+5g 가속도미터기가한개의작은블록안에모여구성되어있습니다. 적절한데이터수집하드웨어와소프트웨어를이용하면어떠한분력 ( 벡터의성분 ) 도그래프화할수있으며가속도의크기를계산할수있습니다. 삼차원가속도센서는실험실과야외에서의실험증명시다양하게쓰여집니다. 이제품은다음인터페이스와사용되도록고안되었습니다. 다음의그래프는번지점프를하는동안 3 차원가속도센서로데이터를수집한것입니다.

3 번지점프가속도 다음그래프는 Net Acceleration 입니다. Net acceleration 다음그래프는진자에 3 차원가속도센서를매달아실험한결과입니다. 진자는일정한각도로운동하고있으며가속도센서의각이두드러지게변화하는것이나타납니다. 한축만측정하는일반적인 1 차원가속도센서라면이작업이불가능했을것입니다. 이경우 Net Acceleration 값만그래프로나타냈습니다.

4 연결방법 버니어코리아의모든인터페이스 ( 랩퀘스트, 랩프로, 고! 링크 ) 와연결해사용할수있습니다. 다음과같이센서와컴퓨터를연결해사용하십시오. 1. 센서를인터페이스의아날로그채널에연결하십시오. 2. 컴퓨터에서분석프로그램 Logger Pro 3를실행시키십시오. 3. Logger Pro 3 분석프로그램은자동으로센서를인식하며보정값을불러옵니다. 이제데이터수집준비가되었습니다. 수집버튼을눌러데이터를수집하십시오. 주의 : 이제품을포함한버니어의모든제품은교육용으로제작되었습니다. 따라서산업용, 의료용, 또는연구용으로사용하기에는부적합할수있습니다. 작동원리 3 차원가속도센서는세개의가속도센서 IC 가포함되어있습니다. 기능적으로동일한 3 개의저범위가속도센서가직각을이루며설치되어있습니다. 각각의가속도미터기는한축을따라가속도를측정하며세개의출력중한개의신호를생산합니다. 이세개의축과세개의출력은 X, Y, Z 로표시됩니다. IC 센서는자동차의에어백의방출을제어하기위해디자인된것들과비슷합니다. 이집적회로는실리콘에매우얇은소자를새겨놓은마이크로기계화된것입니다. 이소자들은가속이될때구부러집니다. 콘덴서의판과같이정렬되어졌고연결되어져있습니다. 회로가구부러질때콘덴서는변하고 IC 모니터를포함한회로는전압으로바뀝니다. 회로판위의 op-amp 회로가이신호를증폭시키고여과합니다. 최종결과값은선형방향에전압이가속도로변하는것입니다. 각출력은 X, Y, Z 로표시됩니다. 이것은센서에표시된방향과일치합니다. 가속도는보통 m/s 2 혹은 g 로측정됩니다. g 는지구표면의중력에의한가속도로 9.8m/s 2 입니다. 가속도센서는각방향에서 -5g(-49m/s 2 ) 에서 +5g(+49m/s 2 ) 범위까지를측정합니다. 이범위는인간의몸이손상없이경험할수있는가속도입니다. 많은충돌은보다더큰가속도를생산합니다. 실제로단지몇센티미터의높이라도딱딱한표면으로낙하하는가속도미터기는 100g's 를만들어냅니다. 3 차원가속도센서는 1000g's 까지손상이되지않습니다. 보정시표시된화살표가위를향하게하고측정한값을 +9.8 m/s 2 로합니다. 화살표가아래로향하였을때에는 -9.8m/s 2 입니다. 화살표를수평으로놓는다면값은 0 이될것입니다. 대부분의경우에서데이터수집소프트웨어는가속도제곱합의제곱루트를계산하는 New Column 을만들기위해사용되어집니다. 3 차원가속도가가속도가없을때그것은 9.8m/s 2 와같고자유낙하시에는 0 이될것입니다. 3 차원가속도센서를위해특별히준비해야할것은없습니다. 작동을이해하기위해손에 3 차원가속도센서를잡고매우천천히모든 3 개의축방향으로돌려보십시오. 아래의그래프가그결과를표시한것입니다. 그래프는세개의가속도분력과 Net acceleration 모두가지고있습니다. 제일아래그래프는 Net acceleration 입니다. 거의모든회전시에 9.8m/s 2 에가까이유지된것을확인하실수있습니다.

5 3 차원가속도센서는최소전기적노이즈와작은가속도가측정되게디자인되었습니다. 노이즈는전형적으로 0.5m/s 2 최대폭과거의비슷합니다. 차감전압은다소온도에따라변합니다. 버니어는다음 3 가지의다른가속도미터기를생산합니다. 25-g 가속도센서 (ACC-BTA). 충돌실험이나큰가속도를가진구심가속도를위한실험. 저범위가속도센서 (LGA-BTA). 이것은 3 차원가속도센서의일차원적버전입니다. 무선역학시스템센서 (Wireless Dynamics System Sensor-WDSS). 무선으로컴퓨터와연결되며 3 차원가속도센서, 고도계, 힘센서가응집되어있습니다. 보정방법 이센서는출하시보정되어나오기때문에특별한경우가아닌이상별도의보정이필요없습니다. 따라서센서에저장된보정값을사용하거나저장된보정값과영점을이용해보정할수있습니다.

6 제품사양 Power : 5VDC 각축범위 : ±49m/s 2 (±5g) 정확도 : ±0.5m/s 2 (±0.05g) 주파수응답 : 0-100Hz Resolution 13-bit(SensorDAQ) : 0.018m/s 2 12-bit( 랩프로, 랩퀘스트, 고링크 ) : 0.037m/s 2 10-bit(CBL2) : 0.15m/s 2 저장된보정정보 Slope = m/s 2 /V Intercept = m/s 2 서울시양천구신월2동 448-2번지 5층 TEL FAX info@koreasci.com MBL 동호회카페 MBL 클럽 (cafe.naver.com/mblclub)

실험 5

실험 5 실험. OP Amp 의기초회로 Inverting Amplifier OP amp 를이용한아래와같은 inverting amplifier 회로를고려해본다. ( 그림 ) Inverting amplifier 위의회로에서 OP amp의 입력단자는 + 입력단자와동일한그라운드전압, 즉 0V를유지한다. 또한 OP amp 입력단자로흘러들어가는전류는 0 이므로, 저항에흐르는전류는다음과같다.