센서에 대해 기초적인 것을 알아보고 공부한 내용을 정리하는 글
목차
센서(Sensor)
1. 광센서
광센서 : 광신호를 감지하여 전기신호로 변환하는 장치
광센서의 특징
- 대부분의 물체를 감지
- 빠른 응답성, 높은 분해능, 긴 수명, 긴 검출거리
- 제어의 용이성, 주변 환경에 대한 안정성
광센서 종류
1.1. 광도전센서 (CdS cell)
광도전효과 : 빛이 물체에 닿았을 때, 물체의 도전율이 증가하는 효과
CdS cell : 가시광선을 검출하는 대표적인 광도전 센서
- 조도센서, 높은 신뢰성, 저렴한 가격
- 밀봉 제작, 응답성 느림, 히스테리시스 존재
- 휴대폰, TV, 자동차 디스플레이 명암 자동조절에 사용
1.2. 광기전력형 센서 (포토 다이오드)
광기전력효과 : p-n 접합이 있는 반도체에 빛을 조사 하였을때 기전력 발생
→ 밴드 갭 이상의 빛 에너지가 조사되면 넘어가는 걸로 이해
광기전력형 센서 : 다이오드 형태로된 포토다이오드
- pn포토다이오드, PIN포토다이오드, 어밸런치 포토다이오드등
- 빛에 의해 센서 자체적으로 기전력이 발생함
- 외부전원이 반드시 필요하지 않음
1.3. 광전관 및 광전자증배관
광전 효과 : 빛을 조사할 때 표면으로부터 전자가 방출되는 현상
광전관, 광전자증배관: 외부광전효과 이용
- 다른 센서에 비해 전류는 작지만, 감도가 안정
- 정밀한 광량측정에 사용
- 야간 투시경등에 이용
2. 온도센서
온도 센서 : 온도 신호를 감지하여 전기신호로 변환하는 장치
온도센서의 특징
- 온도 변화를 감지하여 측정 가능한 신호로 변환하는 센서
- 접촉식과 비접촉식으로 구분
- 전도, 대류, 복사의 방법으로 열이 이동
온도 센서 종류
2.1. 접촉식 온도 센서
측정 대상물 표면에 부착하여 온도에 따른 물리량 측정
대표적인 접촉식 온도센서
- RTD 온도센서 : 금속의 저항 변화를 이용해서 온도를 측정
- 서미스터 온도센서 : 세라믹 재료의 온도 변화에 따른 저항변화 이용
- 열전대 : 두 금속 접촉시 온도에 따라 기전력이 발생
2.2. 비접촉식 온도 센서
적외선을 이용하여 온도측정
대표적인 비접촉식 온도센서
- 볼로미터 : 전기적 열타입, 적외선 입사시 센서내부저항이 변화
- 서모파일 온도센서 : 서모커플센서가 다발로 모여 있는 센서
- 초전체 : 적외선 입사시 내부 분극이 변하는 원리
3. 압력 센서 및 힘센서
3.1. 액주식 압력계
수은주 압력계
액주식 압력계 특징
- 파스칼의 원리 이용하여 압력을 측정
- 마노미터(Manometer), 관 내부 액의 위치변화를 측정
- 간단한 구조, 오차발생이 적음, 높은 정확성, 온도영향에 민감
3.2. 힘센서(로드셀)
힘신호를 감지하여 전기신호로 변환
로드셀(스트레인게이지)
- 구동원리 : 물체의 하중에 따라 스트레인이 발생-저항변화 측정
- 하중전달 방식에 따라 압축형과 인장형으로 나눌 수 있음
- 전자저울, 전자체중계, 각종 스케일에 이용
마무리
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