시스템 자동화및 설비(센서,스위치)

목차

[1]. 회전 센서
1. 자기식 로터리 엔코더
2. 광학식 로터리 엔코더

[2]. 자기 센서
1. 홀센서
2. 홀 IC
3. 자기저항 소자
4. 자기 트랜지스터
5. 초전도 양자간섭 소자
6. 광파이버 자기 센서

[3]. 압력 센서
1. 스트레인 게이지
2. 중량 센서(로드 셀)
3. 디지털 압력계
4. 확산형 반도체 압력 센서

[4]. 근접 스위치
1. 정전용량형 근접 스위치
2. 발진형 근접 스위치
3. 리드 스위치
4. 장단점

[5]. 초음파 센서
1. 압전 진동자
2. 자왜 진동자
3. 전자 유도형 진동자
4. 고주파형 초음파 센서
5. 초음파 측정

본문내용

로 약간이지만 변형하는 것에 의해 일어난다.이러한 효과를 얻도록 만들어진 것이 자왜 진동자인데 이것은 페라이트, 알루페로, 니켈 등을 가공하여 코일을 감은 것이다. 전류를 흘리면 재료의 물리적 성질이나 구조에 따라 정해지는 고유 진동수로 공진해서 자계와 수직인 방향으로 신축, 진동하여 초음파를 발생시킨다.
3. 전자 유도형 진동자
전자 유도형 진동잔ㄴ 자왜 또는 압전형의 공진형 진동자와 달리 비공진형이어서 주파수가 높아지면 변환 효율이 나빠진다. 또, 주파수 선택성이 없어 노이즈 등을 타기 쉬운 결점이 있는 반면 공진 주파수에 좌우되지 않고 간단하다는 이점이 있다.
금속 표면에 높은 코일에 전류를 흘렸을 때 금속 내에 유기되는 와전류와 자계의 상호 작용에 의하여 비접촉으로 금속 내에 초음파를 발생하는 것이다. 검출은 반대로 초음파와 자계와의 상호작용에 의하여 금속 내에 발생하는 와전류를 코일에 의하여 검출하는 것이다.
피측정 재료에 접촉하는 일이 없어 초음파의 발생, 검출이 가능하여 고온, 표면이 거친 재료 등의 두께 측정, 내부 결함의 검출에 사용할 수 있다. 각종 모드의 초음파 발생, 검출이 가능하다. 금속 면과의 간격에 의하여 감도가 변화하므로 간격으 일정하게 유지해야 한다.
4. 고주파형 초음파 센서
공중 초음파 센서는 초음파를 공중에 방사하고 물체로부터 반사파를 검지함으로써 물체의 유무나 거리를 계측할 수 있다. 주파수가 수십 kHz 인 공중 초음파 센서는 압전 세라믹을 결합시킨 bimorph 진동자의 왜곡진동을 이용하고 있다. 그러나 주파수가 80kHz 이상이 되면 실용적인 특성을 얻을 수 없기 때문에 고주파에서는 압전 세라믹의 세로 진동을 이용한다.
5. 초음파 측정
초음파를 검지하여 측정하는 데는 대상물체로부터의 초음파 반사, 산란을 이용, 초음파 전달시 음속이나 감쇠가 매질에 따라 정해지는 성질 이용, 공간의 음원에서 발사된 파를 관측하여 음원의 위치 계산 가능한 성질을 이용하는 방법이 있다.
물체 검지 장치
초음파 센서에는 광센서와는 다르게 투명한 것이라도 감지할수 있다. 검출 방식에는 직접형과 반사형이 있는데, 직접형 검출 방식은 송신기와 수신기를 대햐하여 배치함으로써 직접파가 있을 때는 물체가 존재하지 않고 신호전압이 없으면 물체가 존재한ㄴ 것이다. 반사형 검출 방식은 송신기와 수신기를 비교적 가깝게 배치할 수 있는데, 반사파가 있을 때 물체가 존재하는 것이다. 또, 반사형에는 송신기와 수신기를 2개 사용하는 독립형과 하나의 송수신 겸용 초음파 센서를 사용하는 겸용형이 있다. 겸용형은 센서 하나로 해결 할 수 있는 이점은 있으나 송수신 전환 회로가 필요하며 아주 가까운 거리는 검출 할 수 없다.
거리 측정
센서로부터 대상물체까지의 거리를 알기 위한 방법으로 초음파의 왕복 전달시간 측정에 의한 거리 측정법이 있다.
속도의 계측
움직이고 있는 파원으로부터 발사된 초음파를 고정위치에서 관찰하거나 또는 음파로부터 발사된 파를 이용하여 관측하면 발사한 초음파의 주파수에서 약간 벗어난 주파수로 관측된다.

키워드

회전 센서,   자기 센서,   홀 센서,   센서