전기관련실험2014.03.30 21:28



센서등 센서를 개조해서 출력시간을 늘려 보았다. 


센서등에 사용되는 센서의 출력시간은 보통 20초~ 30초 정도 된다. 


이 센서를 재실감지 스위치 형태로 이용해 보기 위해서 출력시간을 늘려보기로 했다. 




위의 사진은 시중에서 저렴하게 구할 수 있는 센서등 센서의 내부 모습이다. 


시간을 변경하려면 사진의 오른쪽 위에 있는 콘덴서의 용량을 조절해주면 된다. 하지만 설정된 시간값에서 크게 벗어나기는 어렵다. 시간을 늘리기 위해서 콘덴서를 큰 것으로 바꾸면 다른 부분에 문제가 생길 가능성이 있으므로, 이 센서등의 출력을 받아서 다시 출력을 내는 회로를 따로 꾸미는 것이 좋을 것 같다. 


출력시간을 조절하는데 사용할 회로는, 타이머 회로의 동네 북 격인 555 타이머를 이용하기로 했다. 



위의 사진은 555 타이머로 꾸며본 회로이다. 일종의 OFF 지연 회로이다. 왼쪽에 달려있는 저항에 (+) 극성의 신호가 입력되면 555 타이머의 3번 단자에서 R*C (초) 의 시간만큼 출력이 나오게 된다. 저항은 2.2M ohm 이고, 콘덴서는 220μF 이므로 2200000 * 0.00022 = 484(초) = 약 8분 동안 출력이 나오게 된다. 출력이 나오는 시간은 센서등 출력이 없어진 후 8분 이므로, [기존 센서등 출력시간] + [555 타이머 회로의 출력시간] 정도가 될 것이다. 


이 회로는, 220μF 의 콘덴서에 저장된 전하를 방전시키면, 이 콘덴서가 전원전압의 2/3 까지 충전되는 시간동안 출력이 나오는 회로이다. 555 타이머의 출력이 꺼지기 전에 센서등 출력이 나오면, 콘덴서가 다시 방전되므로 이 시점을 기준으로 약 8분 동안 출력을 내보낸다. 즉, 8분이 지나기 전에 사람이 감지되면, 마지막으로 감지된 시점부터 8분 동안 불이 켜지는 형태로 동작하게 된다. 



555 타이머로 만든 출력 제어 회로의 아래쪽 부분의 모습이다. 왼쪽의 저항은 2.2 Mohm 저항이고, C1815에 달린 작은 저항은 10 ohm 저항인데, C1815 를 보호하기 위해서 연결해 둔 저항이다. C1815의 Base 에 연결된 맨 오른쪽 저항은 3.9k ohm 이다. 




제작한 회로를 센서등 회로 내부에 장착해 보았다. 빈 공간을 찾아서 주변 부속에 전기적으로 접촉하지 않도록 해야 한다. 


555 타이머 회로의 전원은 연산증폭기 칩의 전원과 같이 연결해 주었고, 센서등 기존 출력에서 나오는 신호는 C1815의 입력으로 사용하고, 555 타이머의 출력은 트라이액에 연결된 저항에 연결했다. 


이 회로를 220V 에 연결해서 테스트를 해 보았다. 



센서등 센서에 60W 짜리 백열등을 연결한 후, 전원을 가해 보았다. 


전등이 꺼질때까지의 시간을 재 보니 약 10 분이 걸렸다. R-C 회로의 시정수는 C의 전압이 전원 전압의 63.2%까지 충전되는 시간을 말하는데, 이 회로는 콘덴서가 전원 전압의 2/3 까지 충전되어야 출력이 꺼지게 되므로, 전원 전압의 66.6% 까지 충전이 되면 출력이 꺼진다. 따라서 63.2% 에서 66.6% 까지 충전되는 시간이 추가된 것 같다. 결국 [기존 센서등 출력시간] + [R-C 시정수 값] + [63.2% 에서 66.6% 까지 충전되는 시간] 동안 불이 켜지게 된다. 계산값과는 약간 차이가 있는 것 같지만, 재실감지용 센서로 사용하기에 적당한 조건인 것 같다. 


이 회로는 시간이 너무 긴 것 같아서 3분 정도로 재조정 후, 욕실에 설치 하였다. 다른 용도로 활용한다면, 차량용 블랙박스를 집 감시용으로 설치하고, 사람이 감지되었을 때 차량용 블랙박스를 동작시키는 등의 용도로도 활용이 가능할 것 같다. 

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Posted by 블루토파즈