압력센서 편집하기
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− | '''압력센서''' | + | '''압력센서'''(pressure sensor)는 두 물체 간의 상호 작용하는 힘의 크기를 나타내는 물리적 양을 측정하는 [[디바이스로]]서 힘의 전달 크기, 힘의 방향 등을 측정하는 데 매우 광범위하게 사용되고 있는 [[센서]]이다. |
− | + | 사용하는 분야는 의료, [[자동차]], [[항공]], 공업계측, 가전, 환경제어분야 등의 전반적 산업제품과 산업시설에 응용되고 있으며, 측정원리는 힘의 변화에 따른 재료의 변위, 변형, 진동수 변화, 열전도율 변화 등을 이용하는 것으로 종전의 기계식 감지방법에서 현재는 센서장치의 소형화를 위하여 반도체소자 제작기술과 Micro Electro Mechanical System(MEMS)기술을 이용하는 초소형, 저전력형 센서개발로 계속 발전하고 있다. 압력감지 방식에 따라서 압저항형(Piezoresistive)과 정전용량형(Capacitive) 방식으로 나누어 볼 수 있다. | |
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== 개요 == | == 개요 == | ||
− | 압력센서는 [[액체]] 또는 [[기체]]의 | + | 압력센서는 [[액체]] 또는 [[기체]]의 압력을 검출하고, 계측이나 제어에 사용하기 쉬운 전기 신호로 변환하여 전송하는 장치 및 [[소자]]를 말한다. 넓은 뜻으로는 [[압력 변환기]]와 같은 의미로 쓰인다. |
− | 압력센서는 [[유량]], [[액면]] 및 [[ | + | 압력센서는 [[유량]], [[액면]] 및 [[온도 센서]]와 함께 프로세스 오토메이션을 지탱하는 4대 센서의 하나이다. 압력 범위는 인공 다이아몬드 합성의 105기압 단위부터 질량 분석계나 전자 현미경의 10⁻¹⁰Torr까지 널리 쓰이고 있다. 측정의 원리는 변위나 변형을 비롯하여 분자 [[밀도]]의 [[열전도율]]을 이용하는 등 매우 많은 종류가 쓰이고 있다. 최근에는 [[실리콘]]을 재료로 한 변형 게이지형의 압력 센서가 개발되어 정밀한 압력 계측에 사용되고 있다. 또 집적 회로를 동일한 기판 위에 만들어 넣어 신호 처리까지 하는 집적화 압력센서도 개발되어 있다. |
압력은 단위면적당의 힘으로 힘을 그 힘이 작용하고 있는 면의 면적으로 나눈 양이다. 힘은 크기와 방향을 가지는 [[벡터]](vector)양이다. 면적도 벡터양으로 취급할 수 있는데, 면적 벡터의 크기는 면적이고 방향은 면에 수직인 방향으로, 안팎의 구분이 있을 때는 바깥 방향이다. 벡터가 하나의 지표를 갖는 양이라면, 압력은 두 벡터양의 비로서 두 개의 지표를 갖는 텐서(tensor)양이다. 이는 힘의 크기와 면의 면적이 같더라도 힘이 어느 방향의 면에 어느 방향으로 작용하느냐에 따라 힘의 효과가 다르다는 것을 의미한다. 텐서로서의 압력을 보통 변형력(stress) 텐서라고 부른다. 텐서는 보통 다음 식과 같은 행렬로 표현한다. | 압력은 단위면적당의 힘으로 힘을 그 힘이 작용하고 있는 면의 면적으로 나눈 양이다. 힘은 크기와 방향을 가지는 [[벡터]](vector)양이다. 면적도 벡터양으로 취급할 수 있는데, 면적 벡터의 크기는 면적이고 방향은 면에 수직인 방향으로, 안팎의 구분이 있을 때는 바깥 방향이다. 벡터가 하나의 지표를 갖는 양이라면, 압력은 두 벡터양의 비로서 두 개의 지표를 갖는 텐서(tensor)양이다. 이는 힘의 크기와 면의 면적이 같더라도 힘이 어느 방향의 면에 어느 방향으로 작용하느냐에 따라 힘의 효과가 다르다는 것을 의미한다. 텐서로서의 압력을 보통 변형력(stress) 텐서라고 부른다. 텐서는 보통 다음 식과 같은 행렬로 표현한다. | ||
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