센서 | 센서의 종류
측정 시스템을 고려해보겠습니다. 이 시스템은 환경이나 주변을 감지하여 출력을 생성하는 입력 장치, 입력 장치에서 발생한 신호를 처리하는 신호 처리 블록, 그리고 인간이나 기계 운전자가 더 읽기 쉽고 사용하기 쉬운 형태로 신호를 제공하는 출력 장치로 구성됩니다.
초기 단계는 우리가 이 장에서 주로 논의할 입력 장치입니다.
센서
센서는 열, 압력, 습도, 움직임 등의 물리적 현상이나 환경 변수의 변화에 반응하는 장치입니다. 이러한 변화는 센서의 물리적, 화학적 또는 전자자기적 특성을 영향을 미치며, 이를 더 사용하기 쉽고 읽기 쉬운 형태로 처리합니다. 센서는 측정 시스템의 핵심입니다. 환경 변수와 접촉하여 출력을 생성하는 첫 번째 요소입니다.
센서가 생성하는 신호는 측정하려는 양과 동일합니다. 센서는 어떤 객체나 장치의 특정 특성을 측정하는 데 사용됩니다. 예를 들어, 테르모커플은 한 접점에서 열 에너지(온도)를 감지하고, 이에 상응하는 출력 전압을 생성하며, 이는 볼트미터로 측정할 수 있습니다.
모든 센서는 정확한 측정을 위해 어떤 참조 값이나 표준에 대해 교정되어야 합니다. 아래는 테르모커플의 그림입니다.
참고로, 변환기와 센서는 다릅니다. 위의 테르모커플 예제에서, 테르모커플은 변환기 역할을 하지만, 볼트미터, 디스플레이 등 추가 회로나 구성 요소가 함께 작동하여 온도 센서를 형성합니다.
따라서 변환기는 에너지를 한 형태에서 다른 형태로 변환하고, 나머지 작업은 연결된 추가 회로가 수행합니다. 이 모든 장치가 센서를 형성합니다. 센서와 변환기는 서로 밀접하게 관련되어 있습니다.
센서의 특성
좋은 센서는 다음과 같은 특성을 가져야 합니다.
높은 민감도: 민감도는 입력(측정하려는 양)의 단위 변화에 따라 장치의 출력이 얼마나 변하는지를 나타냅니다. 예를 들어, 온도 센서의 전압이 1°C의 온도 변화마다 1mV 변하면, 센서의 민감도는 1mV/°C라고 말합니다.
선형성: 출력은 입력에 따라 선형적으로 변해야 합니다.
높은 해상도: 해상도는 장치가 감지할 수 있는 입력의 가장 작은 변화입니다.
낮은 노이즈 및 방해.
낮은 전력 소비.
센서의 종류
센서는 측정하는 양의 성질에 따라 분류됩니다. 다음은 몇 가지 예시를 포함한 센서의 종류입니다.
센서 분류
측정하는 양에 따라
온도: 저항 온도 검출기 (RTD), 열저항, 테르모커플
압력: 부르동 튜브, 맨노미터, 다이어프램, 압력 게이지
힘/토크: 스트레인 게이지, 로드 셀
속도/위치: 타코미터, 인코더, LVDT
빛: 광다이오드, 광의존 저항
그리고 계속됩니다.
(2) 활성 및 비활성 센서: 전력 요구 사항에 따라 센서는 활성 및 비활성으로 분류할 수 있습니다. 활성 센서는 작동을 위한 외부 전원이 필요하지 않습니다. 그들은 자체적으로 전력을 생성하여 작동하므로 자발생형이라고도 합니다. 작동 에너지는 측정되는 양에서 유래됩니다. 예를 들어, 가속도에 노출되면 압전 결정은 전기 출력(전하)을 생성합니다.
비활성 센서는 작동을 위한 외부 전원이 필요합니다. 대부분의 저항, 인덕턴스, 커패시턴스 센서는 비활성입니다 (저항, 인덕터, 커패시터와 마찬가지로).
(3) 아날로그 및 디지털 센서: 아날로그 센서는 측정하는 물리적인 양을 연속적인 시간 형태(아날로그)로 변환합니다. 테르모커플, RTD, 스트레인 게이지는 아날로그 센서로 알려져 있습니다. 디지털 센서는 출력을 펄스 형태로 생성합니다. 인코더는 디지털 센서의 예입니다.
(4) 역 센서: 일부 센서는 물리적인 양을 감지하여 다른 형태로 변환하고, 출력 신호 형태를 감지하여 원래 형태로 양을 되돌리는 능력이 있습니다. 예를 들어, 진동에 노출되면 압전 결정은 전압을 생성합니다. 또한, 압전 결정에 변화하는 전압을 가하면 진동을 시작합니다. 이 속성 덕분에 마이크와 스피커에 적합합니다.
명언: 원본을 존중하세요. 좋은 기사들은 공유할 가치가 있으며, 저작권 침해가 있다면 삭제 요청해주세요.
