2-1. 센서의 종류.

검출 대상센서의 종류접촉/비접촉특징

물체의 유무	마이크로 스위치	접촉	스프링에 의해 구동되는 핀에 따라 접점의 개폐가 이루어지는 스위치입니다. 물체의 유무에 따라 핀을 동작시키는 것에 의해 검출합니다.
	홀 소자	비접촉	전류가 흐르고 있는 반도체 칩에 전류에 수직인 자기장을 걸면 전류와 자기장에 직각인 방향으로 기전력이 생기고(홀 효과), 그 기전력에 따른 전위차를 측정하여 자기장을 검출합니다. 자기력을 가진 물체의 유무 검출이 가능합니다.
	광전 센서	비접촉	광전 센서는 빛을 내는 투광부와 빛을 받는 수광부로 구성되어 있습니다. 투광된 빛이 검출 물체에 의해 가려지거나 반사하거나 하면 수광부에 도달하는 빛의 양이 변화하므로 수광부는 그러한 변화를 검출한 후 전기 신호로 변환해서 출력합니다. 사용되는 빛은 가시광(주로 빨강, 색 판별용으로 초록, 파랑)과 적외광입니다.
	유도형 근접 스위치	비접촉	검출 코일에 교류 전류를 흘려 교류 자기장을 발생시켜서, 그 자기장에 의해 생기는 피검출 물체의 과전류에 따른 자기 손실을 임피던스로 측정하여 피검출 물체의 유무를 검출합니다. 피검출 물체는 과전류를 발생시키는 물체이어야 합니다.
	정전 용량형 근접 스위치	비접촉	피검출 물체와 센서 사이에 생기는 정전 용량은 거리에 따라 변화합니다. 그 변화하는 정전 용량을 측정하여 피검출 물체의 유무를 검출합니다. 피검출 물체는 금속과 같은 도체뿐 아니라 수지나 물과 같은 물질도 검출할 수 있습니다.
	리드 스위치 （자기형 근접 스위치）	비접촉	강자성체 금속이 불활성 가스와 함께 용기 안에 봉지된 구조를 하고 있습니다. 일반적인 상태에서는 접점은 열려 있지만, 외부 자기장이 가해지면 내부의 자성체가 자석이 되어 서로 당김으로 인해 접점이 닫히는 것을 이용하여 자기나 자기를 띤 물질을 검출합니다.
위치, 변위, 치수	퍼텐쇼미터	접촉	구조는 가변 저항기와 같고 각도와 저항값 사이에 상관관계가 있는 것을 이용하여 저항값을 측정하는 것으로 회전각을 검출합니다.
	차동 변압기	접촉	1차 코일과 2차 코일, 가동식 코어(철심)로 구성됩니다. 이 가동 코어가 가동 코어가 피측정 물체와 연동하여 움직였을 때 변화하는 유도 기전력을 측정하는 것으로 피측정 물체의 변위를 검출합니다.
	리니어 인코더	접촉	인코더란 변위량을 펄스 형태로 출력하여 그것을 카운트하는 것으로 검출하는 센서입니다. 리니어 인코더는 직동형 인코더라고도 하고 직선 변위량을 검출합니다.
압력, 응력, 변형, 토크, 중량	스트레인 게이지	접촉	금속선이나 호일을 변형시키면 단면적이 변화하여 전기 저항이 커집니다. 이러한 특성을 활용하여 피측정 재료에 스트레인 게이지를 접착시키고 저항을 측정하는 것으로 재료의 변형이나 신축을 검출합니다.
	감압 다이오드	접촉	pn 접합이나 금속‐반도체 접촉(쇼트키) 다이오드의 접합부에 집중 압력을 가하면 순방향과 역방향 모두 전류가 증가하는 것을 이용하여 압력을 검출합니다. 이러한 현상은 반도체 결정에 압력을 가하면 전기 저항이 변화하는 피에조 효과라고 합니다.
	로드 셀	접촉	스트레인 게이지를 이용한 힘 검출기입니다. 검출하는 힘의 방향에 따라 압축형 로드 셀, 인장형 로드 셀, 압축 인장 겸용형 로드 셀이 있습니다.
	다이어프램	접촉	다이어프램은 얇은 평면 모양의 막입니다. 압력을 받으면 중앙부에 변위와 변형이 생기고 그것을 측정하여 압력을 검출합니다.
	부르동관	접촉	부르동관은 C 모양을 띤 관 형태의 밀폐용기입니다. 용기가 압력에 의해 변형되는 것을 이용하여 압력을 검출합니다.
	벨로즈	접촉	벨로즈는 바깥 둘레에 뱀 비늘 모양의 깊은 주름이 있는 얇은 원통입니다. 이러한 원통에 압력을 가하면 신축하는 것을 이용하여 압력을 검출합니다.
각도	리졸버	접촉	유도 교류 서보 모터와 비슷한 구조로 되어 있으며, 회전자와 고정자 양쪽으로 권선 방향이 직교하는 2상 코일이 감겨 있습니다. 고정자 2상 코일에는 교류를 흘려 회전자의 회전에 따라 2상 코일로부터 출력되는 전압의 위상 변화를 측정하여 각도를 검출합니다.
	퍼텐쇼미터	접촉	구조는 가변 저항기와 같고 각도와 저항값 사이에 상관관계가 있는 것을 이용하여 저항값을 측정하는 것으로 회전각을 검출합니다.
	로터리 인코더	접촉	인코더란 변위량을 펄스 형태로 출력하여 그것을 카운트하는 것으로 검출하는 센서입니다. 로터리 인코더는 회전형 인코더라고도 하고 회전 변위량을 검출합니다.
속도, 회전수	초음파 센서	비접촉	검출 물체에서 초음파가 차단된 경우나 검출 물체의 표면에서 반사되어 나오기까지의 시간을 측정하여 출력 신호를 얻습니다.
	레이저 도플러속도계	비접촉	피측정 물체에 레이저 빛을 쬐었을 때의 산란광이 도플러 효과에 의해 속도에 따라 주파수가 변화하는 것을 이용하여 그 변화를 입사광과 산란광의 광비트 신호로 측정하여 속도를 측정합니다.
	속도계용 발전기	접촉	속도에 비례하는 회전을 발전기에 접속하여 속도에 따른 발전을 한 후, 그 발전량을 측정하여 속도를 검출합니다.
	로터리 인코더	접촉	상기 로터리 인코더의 특징을 참조.
가속도, 진동	압전 소자	접촉	압전체에 압력을 가하면 전압이 발생하는 피에조 효과를 이용해서 진동 등을 전압으로 변환한 후, 그 전압을 측정하는 것으로 진동을 검출합니다.
	MEMS 가속도 센서	비접촉	반도체 프로세스 기술을 활용하여 미세 구조체를 만드는 기술인 MEMS(Micro Eletro Mechanical Systems)을 이용해서 제조한 가속도 센서입니다. 감지 기구의 차이에 따라 피에조 저항형, 정전 용량형, 열 감지형이 있습니다.
온도	바이메탈	−	선팽창 계수가 다른 두 개의 금속을 포개어 붙인 구조를 하고 있으며, 그 구조가 온도에 따라 변형되는(휘는) 것을 이용하여 온도를 검출합니다.
	열전대	−	서로 다른 금속을 접합할 때 어떤 접합점과 다른 쪽 접합점에 온도차가 있는 경우에 생기는 열기전력(제벡 효과)를 측정하여 온도를 검출합니다.
	저항 측온체	−	금속선이 온도에 따라 저항이 변화하는 것을 이용하여 저항을 측정하여 온도를 검출합니다. 금속으로는 백금이 이용되는 경우가 많습니다.
	서미스터	−	코발트, 니켈, 망간 등의 금속 화합물 분말과 2개의 도선을 소결하여 제작합니다. 화합물의 혼합비에 따라 특성이 변화합니다. NTC 서미스터는 온도의 상승에 따라 저항이 감소하고 PTC 서미스터는 반대로 저항이 증가합니다. 저항 측온체보다 감도가 높은 특징이 있습니다.
	광고온계	비접촉	물체의 열방사를 이용하여 비접촉으로 온도를 측정하는 센서입니다. 구체적으로는 측정기 안의 측정 필라멘트 휘도를 피측온체 휘도와 일치시켜 필라멘트에 흐르는 전류로부터 필라멘트 온도를 측정하고, 그것이 피측온체의 온도와 같다고 합니다.
자기	리드 스위치 （자기형 근접 스위치）	비접촉	상기 리드 스위치의 특징을 참조.
	자침	비접촉	자석을 자유롭게 회전시킬 수 있는 구조를 가진 센서입니다. 외부 자기장의 영향으로 자석이 움직이는 것에 의해 자기를 검출합니다. 가장 간단한 예로는 방위 자침(나침반)이 있습니다.
	홀 소자	비접촉	상기 홀 소자의 특징을 참조.
	자기 저항 소자 （MR센서）	비접촉	자기에 의해 저항값이 변화하는 자기 저항 효과를 이용한 소자입니다. 자기 저항 효과는 보통의 금속에서도 볼 수 있는 성질이지만, 물질과 구조를 연구함에 따라 초거대 자기 저항 효과라고 하는 저항 변화율의 증가가 발생합니다.
빛	포토다이오드 포토트랜지스터 포토사이리스터	비접촉	충분한 에너지를 가진 광자가 pn 접합이나 pin 접합에 들어가면 전자를 들뜬상태로 만들어 자유 전자와 자유 정공 쌍을 생성합니다. 이러한 캐리어는 광전류가 되고, 생성된 광전류로 다이오드 특성을 변화시키거나 트랜지스터나 사이리스터를 동작시키는 소자입니다.
	광전자 증배관	비접촉	광전 효과를 이용하여 빛 에너지를 전기 에너지로 변환하는 광전관을 기본으로 하여 전류 증폭 기능을 추가한 고감도 빛 검출기입니다. 윗부분으로부터 빛이 입사하는 ‘헤드 온’형과 측면에서 빛이 입사하는 ‘사이드 온’형이 있습니다.
	CCD 이미지 센서	비접촉	수광 소자에 빛이 닿으면 전하가 발생하고, 그 전하를 전하 결합 소자(CCD: Charge Coupled Device)라고 하는 회로 소자를 이용하여 전송하여 빛을 검출하는 촬상 소자입니다.
	CMOS 이미지 센서	비접촉	수광 소자인 포토다이오드에 축적된 전하를 각각의 화소에서 전압으로 변환, 증폭하여 읽기, 빛을 검출하는 촬상 소자입니다. 잡음이 크므로 용도가 한정되어 있지만, 소형이고 저소비 전력의 장점이 재조명을 받아 빈번하게 사용되고 있습니다.

 

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