지금 말씀드리는 것은 Arduino Uno Rev3, Arduino.cc의 정품보드 설명이다.
만약 Clone보드를 사용하시는 경우 회로가 다를 수 있으니, 아두이노 정품보드가 아니면 반드시 회로 확인을 해야한다.
사용할 핀은 VIN과 5V이다.
VIN의 역할은 DC JACK 핀에 연결된 전압이 그대로 흐른다는 특징이 있다.
이 말은 어댑터를 5V를 연결하면, VIN핀에도 5V가 흐른다는 것이다.
만약 12V 어댑터를 연결하면 VIN에는 12V가 흐를 것이다 !!
그리고 5V는 말그대로 5V가 흐른다.
다른 핀들을 간단하게 설명하면, IOREF핀은 5V이다. 회로적으로 5V와 같이 연결되어 있다.
3.3V도 3.3V를 출력하는 핀이다.
그래서 이를 연결해보면,
이렇게 연결하면 된다.
아두이노 디지털 핀에는 이왕이면 PWM을 사용하면 좋지만, 아무 디지털 핀을 사용해도 된다.
그리고 릴레이의 COM은 아두이노 VIN과 DC FAN의 VCC(보통 빨간색 선)을 연결한다.
그리고 릴레이 NO는 아두이노 GND와 DC FAN의 GND(보통 검은색 선)을 연결한다.
NC에는 아무것도 연결하지 않는다.
** 여기서 또 하나 주의사항 !!
DC FAN도 모터이다. 그리고 아두이노에서 사용할 수 있는 전류는 한정적이다. (대략 200~300mA 안팎으로 알 고 있다.)
근데, 모터의 경우 전류를 많이 소비하기 때문에 DC FAN 한 개 정도는 괜찮은데, 2~3개를 사용하게 되면,
모터가 전류를 너무 많이 가져가서 아두이노가 동작 못할 수도 있다.
그래서 만약 DC FAN(모터)를 추가로 사용하고 싶으면, 별도의 전원 공급(파워 서플라이 or DC 어댑터)이 필요하다.
아니면 아두이노 하나 더 구매해서 12V 어댑터로 전원 인가용으로만 사용해도 된다.
이 점 유의 바란다.
이렇게 연결해서 사용하면 된다.
오감 테크놀러지라는 회사에서 제작한 VOCs 센서이다.
필자는 아래 센서를 사용할 것이다.
VOCs 센서 원리이다.
다시 한 번 말하지만, VOCs 감지 센서는 포름알데히드 벤젠 등 유기화학물을 감지하는 센서이다.
그리고 위 센서는 공기중에 포함되어 있는 농도를 측정하는 센서이다 !!
이 센서는 GAS센서의 원리와 완전히 동일하다 !! 차이점은 센서 내부에 사용하는 물질이다.
GAS를 검출할 것인지 VOCs를 검출할 것인지에 따라서 센서 내부에 사용하는 물질이 다른 것이다.
<외향 구조>
<센서 내부 구조>
위 센서는 위 그림처럼 내부에 포함된 센서와 히터로 가스를 검출한다.
위 센서의 방식은 접촉연소식 방식이다.
위 센서는 둥그런 튜브(세라믹)안에 백금열선을 내장하여 구성한다. 그리고 온도보상용으로 유사한 저항소자를 사용하여 이를 직렬로 연결한다. 그래서 전원을 인가하면 센서가 가열되고 가열된 센서와 가스가 접촉하면서 연소반응이 일어난다.
즉, 공기+가스가 센서에 흡착되어 동작하게 된다. !!
좀 더 자세하게 설명하자면,
VOCs 센서에 사용되는 내부 히터는 전원에 의해 가열되는 백금선 코일(백금열선)로 만들었다. 그래서 동작 초기에 센서에 전원을 공급하면 백금열선에 열이 상승한다. 그리고 센서의 저항값은 떨어지게 된다, 이 때, 동작 초기이기 때문에 공기가 센서에 흡착되어 있다. (열에 의해)
공기가 센서에 흡착되게 되면, 실제 전원은 계속 전류를 공급 해주지만(전자를 공급), 센서에 공기가 흡착되어 있어 전원으로부터 공급받는 전류의 흐름을 막게된다. 따라서 전류가 센서로 흐르지 못한다. 그래서 이때는 저항 값이 상승하게 된다. (최대 약 50 ~ 100K)
이 후 가스를 검출하게 되어 공기과 섞이게 되면, 공기가 흡착되어 있는 센서에 가스가 유입되면서 막혔던 전류의 흐름이 풀어지게 된다. 그래서 전원으로 부터 공급받는 전류가 센서로 흐르게 되어 저항값이 작아지게 된다.
여기서 동작 초기 센서의 열이 상승함에 따라서 센서의 저항값이 떨어지는 것은 반도체식 동작 원리이다.(반도체 온도 특성)
간단하게 설명하면 반도체는 온도가 올라가면 전자가 열에너지를 받아 핵으로부터 구속을 벗어나 자유전자가 된다.
Ubidots_Ethernet_sensor_Finish_WizArduino_VOC_v2.ino
