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정전용량 기반 습도 센서의 온도 보상 방법 1. 서론정전용량 기반 습도 센서는 높은 감도와 빠른 응답 속도로 인해 환경 모니터링, HVAC 시스템, 의료 기기, IoT 디바이스 등 다양한 응용 분야에서 널리 사용된다. AD7745는 24비트 정전용량-디지털 컨버터(CDC)로, 정전용량 변화를 고정밀도로 측정하며, 내부 온도 센서를 통해 온도 데이터를 제공한다. 그러나 습도 센서의 정전용량 출력은 온도 변화에 민감하며, 온도에 따른 비선형 특성으로 인해 정확한 상대습도(RH, %) 측정이 어렵다.일반적으로 습도 센서의 정전용량 출력은 다음과 같이 표현된다:\[ C = \text{Offset}(T) + \text{Gain}(T) \cdot RH + d C^2 \]여기서:\( C \): AD7745의 정전용량 출력 (pF)\(\text{Offset}(.. 2025. 8. 31.
다항식 모델에 비선형 항과 온도센서 보정을 고려한 MEMS 압력 센서의 온도 보상 방법 서론MEMS(Micro Electro Mechanical System) 압력 센서는 소형화, 저전력 소모, 대량 생산에 유리하다는 장점 덕분에 자동차, 항공, 산업 계측, 웨어러블 디바이스 등 다양한 분야에서 활용되고 있다. 특히 웨어러블 기기나 IoT 기반 스마트 센서 네트워크에서는 소형·저비용 압력 센서의 필요성이 증가하면서 MEMS 압력 센서의 중요성이 더욱 부각되고 있다.그러나 MEMS 압력 센서는 구조적 특성상 온도 변화에 민감하다. 센서 내부의 Wheatstone 브릿지와 기계적 다이어프램은 온도에 따라 저항 및 탄성 특성이 변동하며, 이로 인해 출력 전압은 압력뿐 아니라 온도의 함수가 된다. 일반적으로 압력 센서 출력은 다음과 같이 표현된다.\[ V = \text{Offset}(T) + \t.. 2025. 8. 31.
Wheatstone 브릿지 기반 MEMS 압력 센서의 온도 의존성 보정 방법 서론MEMS(Micro Electro Mechanical System) 압력 센서는 소형화, 저전력 소모, 대량 생산에 유리하다는 장점 덕분에 자동차, 항공, 산업 계측, 웨어러블 디바이스 등 다양한 분야에서 활용되고 있다. 특히 웨어러블 기기나 IoT 기반 스마트 센서 네트워크에서는 소형·저비용 압력 센서의 필요성이 증가하면서 MEMS 압력 센서의 중요성이 더욱 부각되고 있다.그러나 MEMS 압력 센서는 구조적 특성상 온도 변화에 민감하다. 센서 내부의 Wheatstone 브릿지와 기계적 다이어프램은 온도에 따라 저항 및 탄성 특성이 변동하며, 이로 인해 출력 전압은 압력뿐 아니라 온도의 함수가 된다. 일반적으로 압력 센서 출력은 다음과 같이 표현된다.\[ V = \text{Offset}(T) + \t.. 2025. 8. 31.
모터 제어를 위한 전달함수 해석과 MATLAB 시뮬레이션 본 문서는 다양한 전기 모터(DC 모터, AC 모터(유도·동기), BLDC 모터)의 전달함수(Transfer Function)를 체계적으로 정리한 자료입니다. 전달함수는 모터 입력(전압·전류)과 출력(속도·위치) 사이의 동적 관계를 라플라스 영역에서 표현하는 수학적 도구로, 제어기 설계와 성능 분석의 핵심 역할을 합니다.본문에서는 각 모터의 전기적·기계적 동역학을 설명하고, 전달함수의 도출 과정을 단계별로 전개하였으며, 수치 예시와 MATLAB 시뮬레이션 코드를 포함하여 실제 응용 가능성을 보여줍니다. 또한 모터 유형별 특성, 장단점, 제어 응용 사례를 비교하여 제어 시스템 설계 시 고려할 수 있는 기준을 제공합니다.Keywords: DC 모터 전달함수, AC 유도 모터, 동기 모터 PMSM, BLDC .. 2025. 8. 29.
LLC 및 CLLC 공진 컨버터의 FHA 기반 전달함수 분석 이 문서는 LLC 및 CLLC 공진 컨버터의 전달함수를 First Harmonic Approximation (FHA) 기법으로 유도하고, MATLAB을 사용해 주파수 응답(Bode plot)을 시각화합니다. FHA는 공진 탱크의 전류와 전압을 기본파(스위칭 주파수의 사인파 성분)로 근사화하여 비선형 동역학을 선형화합니다. 제어-출력 전달함수 \( G_{vf}(s) = \frac{\hat{v}_o}{\hat{f}_s} \)와 라인-출력 전달함수 \( G_{vg}(s) = \frac{\hat{v}_o}{\hat{v}_g} \)를 유도하며, Extended Describing Function (EDF) 분석은 정밀 분석을 위해 간단히 언급됩니다. 기생 성분(ESR 등)은 무시되었으며, Continuous Co.. 2025. 8. 29.
DC-DC 컨버터 토폴로지별 전달함수 유도 및 MATLAB 기반 주파수 응답 분석 이 문서는 Buck, Boost, Buck-Boost, Ćuk, SEPIC, Zeta, Flyback, Forward 등 주요 DC-DC 컨버터 토폴로지의 동작 원리를 체계적으로 분석한다. 각 컨버터에 대해 스위치 온/오프 상태별로 상태방정식을 유도하고, 이를 시간 평균화(Averaging)하여 소신호 모델(Small-Signal Model)을 정립하였다. 이어서 제어 입력 대비 출력 응답(제어-출력 전달함수)과 입력 전압 대비 출력 응답(라인-출력 전달함수)을 도출하고, 연속전도모드(CCM)를 기준으로 특성을 해석하였다.분석된 전달함수는 MATLAB을 이용해 Bode Plot으로 시각화하였으며, 이를 통해 각 컨버터의 주파수 응답 특성 및 제어 안정성을 비교할 수 있도록 정리하였다. 특히 절연형 컨버터.. 2025. 8. 29.
AD524X(AD5241/AD5242/AD5280/AD5282) 디지털 포텐셔미터 STM32 HAL 기반 디바이스 드라이버 구현 1. 개요이 보고서는 아나로그 디바이스(Analog Devices)의 AD5241, AD5242, AD5280, AD5282 디지털 포텐셔미터를 STM32 마이크로컨트롤러에서 제어하기 위한 디바이스 드라이버 구현 내용을 설명합니다. 드라이버는 STM32 HAL 라이브러리를 기반으로 작성되었으며, I2C 인터페이스를 통해 디바이스의 모든 주요 기능을 지원하도록 설계되었습니다. 보고서는 디바이스의 상세 사양, 구현된 드라이버의 세부 사항, STM32L432KC 기준으로 한 예제 코드, 그리고 완전한 드라이버 코드를 포함합니다.2. AD5241/AD5242/AD5280/AD5282 주요 사양2.1 주요 특징AD5241, AD5242, AD5280, AD5282는 고정밀 디지털 포텐셔미터로, 저항 값을 디지털 .. 2025. 8. 28.
RTD 센서 회로 토폴로지 비교 및 고정밀 설계 고려사항(High-Accuracy RTD Measurement Circuits: Topology Comparison and Design Considerations) RTD(Resistance Temperature Detector)는 높은 정확도와 장기 안정성 덕분에 산업 및 계측 분야에서 가장 널리 사용되는 온도 센서 중 하나이다. 그러나 RTD 측정 회로는 리드 저항, 자체 발열, 전류원 불일치, EMI 등 다양한 요인에 의해 쉽게 정확도가 저하될 수 있다. 따라서 RTD의 이론적 특성을 이해하는 것만으로는 충분하지 않으며, 실제 회로 수준에서 발생하는 오차 요인을 정량적으로 분석하고 최적의 설계 방안을 찾는 것이 핵심 과제이다.본 문서는 Texas Instruments의 24비트 ADC인 ADS124S08과 PT100 RTD를 기반으로, 대표적인 회로 토폴로지(2선식, 3선식, 4선식)를 비교·분석한다. 단순 나열식 가이드와 달리, 본 문서는 각 토폴로지의 오차.. 2025. 8. 28.
ADS124S08 24비트 ADC STM32 HAL 기반 디바이스 드라이버 구현 1. 개요이 보고서는 텍사스 인스트루먼트(Texas Instruments)의 ADS124S08 24비트 델타-시그마(Δ-Σ) 아날로그-디지털 변환기(ADC)를 STM32 마이크로컨트롤러에서 제어하기 위한 디바이스 드라이버 구현 내용을 설명합니다. 드라이버는 STM32 HAL 라이브러리를 기반으로 작성되었으며, ADS124S08의 모든 주요 기능을 지원하도록 설계되었습니다. 보고서는 디바이스의 상세 사양, 구현된 드라이버의 세부 사항, STM32L432KC 기준으로 한 예제 코드, 그리고 완전한 드라이버 코드를 포함합니다. 2. ADS124S08 주요 사양2.1 주요 특징ADS124S08은 고정밀, 저전력 데이터 수집 시스템에 최적화된 24비트 델타-시그마 ADC입니다. 주요 특징은 다음과 같습니다.해상도.. 2025. 8. 28.
ZSC31015 Sensor Signal Conditioner IC 드라이버 구현: STM32를 활용한 Zacwire 인터페이싱 이 글에서는 Renesas(구 IDT)의 ZSC31015 RBicdLite™ Analog Output Sensor Signal Conditioner를 STM32L432KC 마이크로컨트롤러와 함께 사용하는 드라이버 구현을 다룹니다. ZSC31015는 압저항성 브리지 센서(압력, 힘 등)의 신호를 보정하여 디지털(ZACwire) 또는 아날로그 출력(레일-투-레일 0.5~4.5V 또는 절대 전압)을 제공하는 고정밀 IC입니다. 이 글은 두 부분으로 나뉩니다:ZSC31015 사양 상세 분석: 데이터시트(Rev 1.40, 2016년 11월 14일, 53페이지)를 기반으로 IC의 기능, 전기적 특성, 회로 구성, 동작 모드, 아날로그 출력 설정 등을 체계적으로 정리합니다.ZACwire 통신 및 아날로그 출력 코드 .. 2025. 8. 25.
K7 스마트키 배터리 교체 방법 자동차 스마트키 배터리가 방전되면 차량 문을 열거나 시동을 거는 데 어려움을 겪을 수 있습니다. 하지만 올바른 절차를 따르면 누구나 쉽게 배터리를 교체할 수 있습니다. 본 가이드에서는 K7 스마트키 배터리를 직접 교체하는 방법을 단계별로 안내합니다.1. 준비물배터리: CR2032 규격 배터리도구: 얇고 단단한 물체 (예: 동전, 일자 드라이버, 또는 분리된 보조키)CR2032 배터리는 시중의 마트나 온라인에서 쉽게 구매할 수 있습니다.2. 보조키 분리스마트키의 측면에 있는 버튼을 누른 상태에서 보조키(비상키)를 당겨서 분리합니다.3. 커버 열기보조키를 분리한 자리에 작은 틈이 보입니다. 준비한 도구를 이 틈에 넣고 비틀어 스마트키의 커버를 분리합니다. 커버가 파손되지 않도록 주의하며 힘을 조절해야 합니다.. 2025. 8. 25.
임베디드 시스템 DMA & 링 버퍼: 인터랙티브 가이드 임베디드 시스템: DMA & 링 버퍼 STM32를 예시로 한 인터랙티브 가이드 왜 이 주제가 중요한가요? 임베디드 시스템에서 DMA(Direct Memory Access)는 CPU의 부담을 줄여주는 핵심 기술입니다. **STM32와 같은 마이크로컨트롤러**에서 DMA만으로는 가변 길이 데이터나 예기치 않은 통신 중단 상황에서 데이터 유실이 발생할 수 있습니다. 이 가이드는 **소프트웨어 링 버퍼**를 결합하는 것이 왜 안정적인 시스템 설계를 위한 최선의 전략인지 시각적으로 보여줍니다. 링 버퍼.. 2025. 8. 25.
ADXL345 가속도 센서  STM32 HAL 라이브러리 드라이버 코드 구현 이 문서는 ADXL345 3축 가속도 센서를 STM32 마이크로컨트롤러와 HAL 라이브러리를 이용해 완벽하게 제어하는 방법을 안내합니다. 센서의 상세 사양부터, 핀 연결, 그리고 실제 동작하는 디바이스 드라이버 코드까지 단계별로 설명합니다.1. ADXL345 가속도 센서 사양ADXL345는 저전력, 소형, 3축 가속도 센서로, 정적(Static) 및 동적(Dynamic) 가속도 측정이 가능합니다. 특히 다양한 내장 기능 덕분에 복잡한 알고리즘 없이도 충격 및 동작 감지를 손쉽게 구현할 수 있습니다.측정 범위: ±2g, ±4g, ±8g, ±16g (사용자가 설정 가능)해상도: 10비트 고정 해상도 또는 Full Resolution 모드(최대 13비트) 지원통신 인터페이스: 4-wire SPI (직렬 통신).. 2025. 8. 24.
ADS114S08 16비트 ADC STM32 HAL 기반 디바이스 드라이버 구현 Texas Instruments의 ADS114S08은 저전력, 고정밀 16비트 Delta-Sigma ADC로, 센서 데이터 수집, 의료 기기, 산업용 계측에 이상적입니다. 이 블로그에서는 STM32L432KC 마이크로컨트롤러와 STM32 HAL을 기반으로 ADS114S08 드라이버를 구현하는 방법을 상세히 다룹니다.데이터시트 기반으로 전체 기능을 다 활용할 수 있는 상세 주석이 포함된 완전한 소스 코드, STM32CubeMX 설정 가이드를 제공하며, 초보자부터 숙련된 개발자까지 활용 가능한 실용적인 내용을 담았습니다.키워드: ADS114S08, STM32, ADC 드라이버, 고정밀 데이터 수집, STM32CubeMX, SPI 인터페이스, Delta-Sigma ADCADS114S08 사양ADS114S08은.. 2025. 8. 24.
PT100/PT1000 RTD 센서용 MAX31865 온도 변환 IC STM32 디바이스 드라이버 구현 소개 (Introduction)MAX31865는 PT100 및 PT1000 RTD(Resistance Temperature Detector) 센서를 위한 고정밀 온도 변환 IC로, STM32 마이크로컨트롤러와 SPI 인터페이스를 통해 쉽게 통합됩니다. 이 문서에서는 STM32L432KC를 기반으로 MAX31865 드라이버를 구현하는 방법을 단계별로 설명하며, PT100과 PT1000을 모두 지원하고 Callendar-Van Dusen 비선형 공식을 적용한 완전한 코드를 제공합니다. (The MAX31865 is a high-precision temperature conversion IC for PT100 and PT1000 RTD sensors, seamlessly integrated with STM3.. 2025. 8. 24.
STM32 에서 AD9833 DDS 파형발생기 제어: 드라이버 설계와 코드 구현 이 글에서는 Analog Devices의 AD9833 DDS(직접 디지털 합성, Direct Digital Synthesis) 파형 발생기 IC와 이를 STM32 마이크로컨트롤러에서 제어하기 위한 드라이버 구현을 상세히 다룹니다.AD9833은 사인파, 삼각파, 구형파를 고정밀으로 생성할 수 있는 저전력 프로그래머블 IC로, SPI 인터페이스를 통해 제어됩니다. 28비트 주파수 해상도와 12비트 위상 제어를 지원하며, 외부 컴포넌트 없이 최대 12.5 MHz의 파형을 출력할 수 있습니다. 이러한 특성 덕분에 AD9833은 테스트 장비, 센서 응용(근접/모션/결함 감지), 주파수 스위프, 클럭 생성 등 다양한 분야에서 활용됩니다.본 글에서는 다음을 다룹니다:AD9833의 주요 특징과 동작 원리 – 데이터시트.. 2025. 8. 23.
STM32Cube HAL로 AD5933 임피던스 측정 드라이버 구현 이 글에서는 Analog Devices의 AD5933 임피던스 변환기(impedance converter) IC와 이를 STM32 마이크로컨트롤러에서 제어하기 위한 드라이버 구현을 상세히 다룹니다.AD5933은 내장된 주파수 발생기(DDS, Direct Digital Synthesis)와 12비트 ADC를 이용해 외부 회로의 임피던스를 직접 측정할 수 있는 고집적 IC입니다. 사용자는 I²C 인터페이스를 통해 제어하며, 주파수 스위프(sweep) 기능을 활용하면 다양한 주파수 대역에서 임피던스 특성을 자동으로 분석할 수 있습니다. 이러한 특성 덕분에 AD5933은 생체 임피던스 분석(BIA, Body Impedance Analysis), 센서 인터페이스(습도/가스 센서), 재료 특성 평가(전극, 전해질).. 2025. 8. 23.
루프 언롤링: 임베디드 시스템과 AI 최적화 루프 언롤링(loop unrolling)은 임베디드 시스템에서 성능을 극대화하는 강력한 최적화 기법입니다. 특히 STM32, AVR 같은 마이크로컨트롤러(MCU)와 임베디드 AI에서 ReLU 활성화 함수를 사용할 때 빛을 발합니다. 이 글에서는 루프 언롤링의 기본 개념부터 STM32, AVR에서의 적용, 그리고 임베디드 AI에서의 활용까지, 초보자와 전문가 모두를 위한 알찬 정보를 제공합니다. 임베디드 개발자라면 꼭 알아야 할 이 기술입니다.(Loop unrolling is a powerful optimization technique that boosts performance in embedded systems like STM32 and AVR microcontrollers (MCUs). It’s esp.. 2025. 8. 23.
AI 기반 압력 센서 온도 보정: 딥러닝으로 정확도 높이기(AI-Based Pressure Sensor Temperature Compensation: Enhancing Accuracy with Deep Learning) 1. 압력 센서 온도 보정의 원리와 중요성(Importance and Principles of Pressure Sensor Temperature Compensation)압력 센서 온도 보정은 센서의 정확한 데이터를 얻기 위해 필수적인 기술입니다. 압력 센서는 자동차, 산업 제어, 의료 기기 등 다양한 분야에서 사용되지만, 온도 변화에 따라 출력값(ADC, LSB 단위)이 비선형적으로 변동합니다. 이는 센서의 재료 특성(예: 피에조 저항 효과)이나 전자 회로의 온도 의존성 때문입니다.(Temperature compensation for pressure sensors is an essential technique to obtain accurate data. Pressure sensors are used in.. 2025. 8. 22.
MATLAB Simulink에서 Nonlinear Transformer 모델링 가이드 서론변압기(Transformer)는 전력 시스템의 근간으로, 교류 전압을 변환해 장거리 송전과 가전제품 사용을 가능하게 합니다. MATLAB Simulink는 이러한 변압기를 정밀하게 시뮬레이션할 수 있는 도구를 제공하며, 특히 "Nonlinear Transformer" 블록은 비선형 자기 특성과 철심 포화 현상을 반영해 실제 동작을 세밀히 모델링합니다. 이 글에서는 변압기의 이론적 모델링 원리부터 시작해, MATLAB Simulink에서의 설정 방법과 실무 적용까지 상세히 다룹니다. 전기 엔지니어링, 전력 시스템 분석, SIMULINK 튜토리얼에 관심 있는 분들에게 유용한 가이드가 될 것입니다.키워드(Keywords):MATLAB Simulink, Nonlinear Transformer, 변압기 모델링.. 2025. 8. 22.

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