센서란 무엇인가요?

국가 표준 GB7665-87에서는 센서를 다음과 같이 정의합니다. "지정된 측정 대상을 감지하고 이를 특정 규칙에 따라 사용 가능한 신호로 변환할 수 있는 장치 또는 장치입니다. 일반적으로 민감한 요소로 구성됩니다. 그리고 전환 요소입니다." .

센서는 측정된 정보를 감지하고 감지된 정보를 특정 규칙에 따라 전기 신호 또는 기타 필요한 정보 출력으로 변환하여 정보 요구 사항을 충족할 수 있는 감지 장치입니다. 저장, 디스플레이, 녹음 및 제어.

자동 감지 및 자동 제어를 구현하는 기본 링크입니다.

"센서"는 New Webster Dictionary에서 다음과 같이 정의됩니다.

"한 시스템에서 전력을 받아 일반적으로 다른 형태로 두 번째 시스템 장치에 전달하는 장치"입니다.

이 정의에 따르면 센서의 기능은 한 유형의 에너지를 다른 형태의 에너지로 변환하는 것이므로 많은 학자들은 "트랜스듀서"를 "트랜스듀서"라고도 사용합니다. ". 센서 - 센서".

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기능

센서의 기능은 종종 인간의 5가지 주요 감각 기관과 비교됩니다.

감광성 센서 —— 시각 음향 센서 - 청각

가스 센서 - 냄새 화학 센서 - 미각

압력 감지, 온도 감지, 유체 센서 - 접촉

민감한 부품 분류 :

①힘, 열, 빛, 전기, 자기, 소리 등의 물리적 효과에 기초한 물리적 유형.

②화학, 화학반응의 원리를 기초로 한다.

③ 생물학적 유형은 효소, 항체, 호르몬 등 분자인식 기능을 기준으로 한다.

일반적으로 기본 감지 기능에 따라 열에 민감한 요소, 빛에 민감한 요소, 가스에 민감한 요소, 힘에 민감한 요소, 자기에 민감한 요소, 습기에 민감한 요소, 소리에 민감한 요소, 방사선에 민감한 요소, 색상에 민감한 요소 및 맛에 민감한 구성 요소(누군가는 민감한 구성 요소를 46개의 범주로 분류했습니다).

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분류

센서는 다양한 관점에서 분류될 수 있습니다: 변환 원리(센서 작동의 기본 물리적 또는 화학적 효과); ; 출력 신호 유형과 이를 만드는 데 사용되는 재료 및 프로세스 등

센서의 작동 원리에 따라 물리적 센서와 화학적 센서의 두 가지 범주로 나눌 수 있습니다.

센서 작동 원리의 분류 물리적 센서는 다음과 같은 물리적 효과를 적용합니다. 압전 효과, 자기 변형 현상, 이온화, 분극, 열전, 광전, 자전 및 기타 효과.

측정된 신호량의 작은 변화가 전기 신호로 변환됩니다.

화학 센서에는 화학 흡착, 전기 화학 반응과 같은 현상과 관련이 있는 센서가 포함됩니다. 측정된 신호량의 작은 변화도 전기 신호로 변환됩니다.

일부 센서는 물리적 또는 화학적 범주로 분류될 수 없습니다.

대부분의 센서는 물리적 원리에 따라 작동합니다.

화학센서에는 신뢰성 문제, 대량생산 가능성, 가격 문제 등 기술적인 문제가 많다. 만약 이러한 문제가 해결된다면 화학센서의 응용은 엄청나게 늘어날 것이다.

일반적인 센서의 응용 분야와 작동 원리는 아래 표와 같습니다.

1. 센서는 용도에 따라 분류됩니다.

압력 감지 센서와 힘 감지 센서 위치 센서

액체 레벨 센서 에너지 소비 센서

속도 센서 가속도 센서

방사선 센서 열 센서

24GHz 레이더 센서

2. 센서는 원리에 따라 분류됩니다

진동 센서 습도 센서 센서

자기 센서, 가스 센서

진공 센서, 바이오 센서 등

3. 센서는 출력 신호에 따라 분류됩니다.

아날로그 센서 - 측정된 비전기적 양을 아날로그 전기 신호로 변환합니다.

디지털 센서 - 측정된 비전기량을 디지털 출력 신호로 변환합니다(직접 및 간접 변환 포함).

디지털 센서 - 측정된 신호를 주파수 신호 또는 단기간 신호 출력(직접 또는 간접 변환 포함)으로 변환합니다.

센서 전환 - 측정된 신호가 특정 임계값에 도달하면 센서는 그에 따라 설정된 로우 레벨 또는 하이 레벨 신호를 출력합니다.

4. 센서는 재료에 따라 분류됩니다.

외부 요인의 영향으로 모든 재료는 상응하고 특징적인 반응을 보입니다.

그 중 외부 영향에 가장 민감한 재료, 즉 기능적 특성을 지닌 재료는 센서의 민감한 요소를 만드는 데 사용됩니다.

사용된 재료의 관점에서 센서는 다음과 같은 범주로 나눌 수 있습니다.

(1) 사용된 재료의 유형에 따라

금속 고분자 세라믹 혼합물

(2) 재료의 물리적 특성에 따라: 도체, 절연체, 반도체 자성 재료

(3) 재료의 결정 구조에 따라:

단결정 및 다중 결정질 비정질 소재

신소재 활용과 밀접하게 관련된 센서 개발 작업은 다음 세 가지 방향으로 요약할 수 있습니다.

(1) 새로운 소재 탐색 알려진 재료의 현상, 효과 및 반응 중에서 재료를 분석하여 센서 기술에 실용화할 수 있습니다.

(2) 새로운 재료를 탐색하고 알려진 현상, 효과 및 반응을 적용하여 센서 기술을 개선합니다.

(3) 신소재 연구를 바탕으로 새로운 현상, 새로운 효과, 반응을 탐구하고 이를 센서 기술에 구현한다.

현대 센서 제조의 발전은 센서 기술을 위한 새로운 소재와 민감한 부품의 개발 강도에 달려 있습니다.

센서 개발의 기본 추세는 반도체 및 유전체 소재의 응용과 밀접한 관련이 있습니다.

표 1.2는 센서 기술에 사용할 수 있고 에너지 형태를 변환할 수 있는 일부 재료를 제공합니다.

5. 센서는 제조 공정에 따라 분류됩니다.

일체형 센서 박막 센서 후막 센서 세라믹 센서

일체형 센서는 표준 실리콘 기반을 사용하여 생산됩니다. 반도체 집적 회로 첨단 공정 기술로 제작되었습니다.

일반적으로 테스트 중인 신호의 사전 처리에 사용되는 일부 회로도 동일한 칩에 통합됩니다.

박막 센서는 유전체 기판(기판)에 해당 민감 물질의 박막을 증착하여 형성됩니다.

하이브리드 공정을 사용하는 경우 회로의 일부를 이 기판에서 제작할 수도 있습니다.

후막 센서는 일반적으로 세라믹 기판에 해당 물질의 슬러리를 코팅한 후 열처리하여 후막을 형성하는 방식으로 만들어집니다.

세라믹 센서는 표준 세라믹 기술이나 그 변형(졸겔 등)을 사용하여 생산됩니다.

적절한 준비 작업을 마친 후 성형된 부품은 고온에서 소결됩니다.

후막 공정과 세라믹 센서의 두 공정에는 여러 가지 특성이 있습니다. 어떤 면에서는 후막 공정이 세라믹 공정의 변형이라고 볼 수 있습니다.

각 공정 기술에는 고유한 장점과 단점이 있습니다.

연구, 개발 및 생산에 필요한 낮은 자본 투자와 센서 매개변수의 높은 안정성으로 인해 세라믹 및 후막 센서를 사용하는 것이 더 합리적입니다.

(Konglu.com HVAC 전문가 제공)

6. 센서는 측정 목적에 따라 분류됩니다.

물리적 센서는 물질의 특정 물리적 특성을 사용합니다. 특성에 큰 변화가 있는 특성이 측정됩니다.

화학 센서는 화학 물질의 조성, 농도 등 화학량을 전기량으로 변환할 수 있는 민감한 요소로 구성됩니다.

바이오센서는 다양한 유기체나 생물학적 물질의 특성을 활용하여 유기체의 화학적 성분을 감지하고 식별하는 센서입니다.

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특성

센서의 정적 특성

센서의 정적 특성은 정적 입력 신호와 센서의 출력량과 입력량 사이의 관계.

이때 입력량과 출력량은 시간과 무관하므로 이들 사이의 관계, 즉 센서의 정적 특성은 시간변수를 포함하지 않는 대수식으로 결정할 수 있으며, 또는 입력량을 가로좌표로 하고, 해당 출력량을 세로축으로 하여 그리는 특성곡선을 기술하시오.

센서의 정적 특성을 특징짓는 주요 매개변수는 선형성, 감도, 히스테리시스, 반복성, 드리프트 등입니다.

(1) 선형성: 센서 출력과 입력 사이의 실제 관계 곡선이 맞춰진 직선에서 벗어나는 정도를 나타냅니다.

풀 스케일 범위 내에서 실제 특성 곡선과 피팅 직선 간의 최대 편차 값과 풀 스케일 출력 값의 비율로 정의됩니다.

(2) 감도: 감도는 센서의 정적 특성을 나타내는 중요한 지표입니다.

증가를 유발한 입력 수량의 해당 증가분에 대한 출력 수량의 증가분의 비율로 정의됩니다.

S를 사용하여 민감도를 나타냅니다.

(3) 히스테리시스(Hysteresis) : 입력량이 작은 쪽에서 큰 쪽(전행정), 큰 쪽에서 작은 쪽(역행정)으로 변화할 때 센서의 입출력 특성곡선이 겹치지 않는 현상은 히스테리시스라고 부른다.

동일한 크기의 입력 신호에 대해 센서의 전진 및 후진 스트로크 출력 신호의 크기가 동일하지 않습니다. 이 차이를 히스테리시스 차이라고 합니다.

(4) 반복성(Repeatability) : 반복성은 동일한 방향으로 전체 범위에 걸쳐 입력 값이 여러 번 연속적으로 변할 때 센서가 얻는 특성 곡선이 일관되지 않는 정도를 의미합니다.

(5) 드리프트(drift): 센서의 드리프트란 입력량이 변하지 않고 시간이 지나면서 센서 출력이 변하는 현상을 드리프트라고 합니다.

드리프트에는 두 가지 이유가 있습니다. 하나는 센서 자체의 구조적 매개변수이고, 다른 하나는 주변 환경(예: 온도, 습도 등)입니다.

센서 동적 특성

소위 동적 특성은 입력이 변경될 때 센서 출력의 특성을 말합니다.

실제 작업에서 센서의 동적 특성은 특정 표준 입력 신호에 대한 응답으로 표현되는 경우가 많습니다.

이는 표준 입력 신호에 대한 센서의 반응을 실험적으로 쉽게 얻을 수 있고, 표준 입력 신호에 대한 센서의 반응과 입력 신호에 대한 반응 사이에 특정 관계가 있기 때문입니다. .전자는 후자를 추론할 수 있다.

가장 일반적으로 사용되는 표준 입력 신호는 스텝 신호와 정현파 신호이므로 센서의 동적 특성도 스텝 응답과 주파수 응답으로 표현하는 경우가 많습니다.

센서 선형성

일반적으로 센서의 실제 정적 특성 출력은 직선이 아닌 곡선입니다.

실제 작업에서는 장비의 눈금 판독값을 균일하게 만들기 위해 피팅 직선을 사용하여 실제 특성 곡선을 대략적으로 표현하는 경우가 많습니다. 선형성(비선형 오류)은 이러한 근사치의 성능 지표입니다. 도.

피팅 직선을 선택하는 방법에는 여러 가지가 있습니다.

예를 들어, 0 입력 지점과 전체 범위 출력 지점을 연결하는 이론적인 직선이 피팅 직선으로 사용되거나 특성의 각 지점에서 최소 제곱합 편차를 갖는 이론적인 직선이 사용됩니다. 곡선을 피팅 직선으로 사용합니다. 이 직선을 최소 제곱 적합 직선이라고 합니다.

다음은 여러 피팅 방법의 개략도입니다.

이론적인 피팅, 제로 크로싱 회전 피팅, 끝점 연결 피팅

센서의 감도

감도는 안정된 상태에서 센서 출력의 변화를 나타냅니다. 상태 작업 조건 투입량 변화에 대한 △y 비율 △x.

출력-입력 특성 곡선의 기울기입니다.

센서의 출력과 입력 사이에 선형 관계가 있는 경우 감도 S는 일정합니다.

그렇지 않으면 입력량에 따라 변경됩니다.

민감도 차원은 출력량과 입력량의 차원의 비율입니다.

예를 들어 변위 센서의 경우 변위가 1mm 변하면 출력 전압은 200mV 변하므로 감도는 200mV/mm로 표현되어야 합니다.

센서의 출력과 입력의 크기가 동일할 때 감도는 증폭률로 이해될 수 있습니다.

감도를 향상하고 측정 정확도를 높이세요.

그러나 감도가 높을수록 측정 범위가 좁아지고 안정성이 떨어집니다.

센서 분해능

분해능은 측정된 값의 가장 작은 변화를 감지하는 센서의 능력을 의미합니다.

즉, 입력량이 0이 아닌 값에서 천천히 변하는 경우입니다.

입력 변화값이 특정 값을 초과하지 않으면 센서의 출력은 변하지 않습니다. 즉, 센서는 입력량의 변화를 구별할 수 없습니다.

입력 변화가 해상도를 초과하는 경우에만 출력이 변경됩니다.

일반적으로 전체 범위 내 각 지점에서 센서의 분해능은 동일하지 않습니다. 따라서 전체 범위에서 출력량의 단계적 변화를 일으킬 수 있는 입력량의 최대 변화 값입니다. 스케일 범위는 분해능을 측정하는 지표로 자주 사용됩니다.

위의 지표를 풀 스케일에 대한 백분율로 표현한 경우 이를 분해능이라고 합니다.

해상도는 센서 안정성과 음의 상관관계가 있습니다.

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24GHz 레이더 센서

24GHz 레이더 센서는 약 24.125GHz 주파수의 마이크로파를 방출하고 수신하여 물체를 감지합니다.

24GHZ 레이더 센서

가 존재하며 물체의 이동 속도, 정지 거리, 물체의 각도 등을 측정합니다. 평면 마이크로스트립 기술을 사용하며 크기가 작습니다.

집적도가 높고 감지가 민감하며 접촉이 필요하지 않다는 특징을 가지고 있습니다.

24GHz 레이더 센서는 마이크로파 에코 신호를 전기 신호로 변환할 수 있는 대체 장치로 레이더 속도계, 수위 게이지, 자동차 ACC 보조 크루즈 시스템, 자동 도어 센서 등에 사용됩니다. 칩.

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저항성 센서

저항성 센서는 변위, 변형, 힘, 가속도, 습도, 온도, 등. 공식을 저항값으로 변환하는 장치.

주로 저항 스트레인 게이지, 압저항, 열 저항, 열 민감성, 가스 민감성, 습도 민감성 및 기타 저항성 감지 장치를 포함합니다.

로드셀

로드셀은 중력을 전기신호로 변환할 수 있는 힘을 전기로 변환하는 장치로 전자저울의 핵심 부품입니다.

힘을 전기로 변환할 수 있는 센서에는 저항 변형형, 전자기력형, 용량형 등이 많이 있습니다.

전자기력형은 주로 전자저울에 사용되며, 정전용량형은 일부 전자크레인 저울에 사용됩니다. 그러나 대부분의 계량기 제품은 저항 변형형 로드셀을 사용합니다.

저항 스트레인 게이지 로드셀은 구조가 간단하고 정확도가 높으며 적용 범위가 넓으며 상대적으로 열악한 환경에서도 사용할 수 있습니다.

따라서 저항 스트레인 게이지 로드셀은 계량 장비에 널리 사용되었습니다.

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저항 스트레인 게이지 센서

센서의 저항 스트레인 게이지에는 금속 스트레인 효과가 있습니다. 즉, 아래에서 기계적 변형이 발생합니다. 외부 힘의 작용에 따라 저항 값이 변경됩니다.

저항 스트레인 게이지는 크게 금속형과 반도체형으로 구분됩니다. 금속형 스트레인 게이지는 와이어형, 호일형, 필름형으로 구분됩니다.

반도체 스트레인 게이지는 감도가 높고(보통 와이어 및 호일 유형에 비해 수십 배) 측면 효과가 작은 장점이 있습니다.

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압저항 센서

압저항 센서는 반도체 재료로 제조된 장치의 기판에 대한 저항 확산을 통한 반도체 재료의 압저항 효과를 기반으로 합니다. .

기판을 직접 측정 감지소자로 사용할 수 있으며, 확산저항은 기판 내부에 브리지 형태로 연결된다.

기판이 외력에 의해 변형되면 각 저항 값이 변경되고 브리지는 해당 불균형 출력을 생성합니다.

압저항 센서로 사용되는 기판(또는 다이어프램) 재료는 주로 실리콘 웨이퍼와 게르마늄 웨이퍼입니다. 특히 가장 일반적인 응용 분야로 실리콘 웨이퍼를 민감한 재료로 만든 실리콘 압저항 센서가 주목받고 있습니다. 압력과 속도를 측정하기 위한 고체 압저항 센서입니다.

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열 저항 센서

열 저항 온도 측정은 온도가 증가함에 따라 금속 도체의 저항 값이 증가하는 특성을 기반으로 합니다. .

대부분의 열 저항기는 순금속 재료로 만들어지며 가장 일반적으로 사용되는 것은 백금과 구리입니다. 또한 열 저항기는 이제 니켈, 망간, 로듐과 같은 재료로 만들어지기 시작했습니다.

열저항 센서는 주로 온도에 따라 저항값이 변하는 특성을 이용하여 온도 및 온도 관련 매개변수를 측정합니다.

이러한 종류의 센서는 온도 감지 정확도가 상대적으로 높은 경우에 더 적합합니다.

현재 가장 널리 사용되는 내열성 재료는 백금, 구리, 니켈 등입니다. 저항 온도 계수가 크고 선형성이 좋으며 성능이 안정적이고 작동 온도 범위가 넓으며 가공이 용이하다는 특징이 있습니다. .

-200℃~+500℃ 범위의 온도를 측정하는데 사용됩니다.

열저항 센서 분류:

1. NTC 열 저항 센서:

이 유형의 센서는 음의 온도 계수 센서입니다. 즉, 온도가 증가함에 따라 센서 저항이 감소합니다.

2. PTC 열 저항 센서:

이 유형의 센서는 포지티브 온도 계수 센서입니다. 즉, 온도가 증가함에 따라 센서 저항이 증가합니다.

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레이저 센서

레이저 기술을 사용하여 측정하는 센서입니다.

레이저, 레이저 검출기, 측정회로로 구성된다.

레이저 센서는 비접촉 장거리 측정, 빠른 속도, 고정밀, 넓은 측정 범위, 빛에 대한 강한 저항 및 전기 간섭을 달성할 수 있다는 장점이 있는 새로운 유형의 측정 장비입니다. 등.

레이저 센서가 작동하면 레이저 방출 다이오드가 먼저 대상에 레이저 펄스를 방출합니다.

레이저 빛은 대상에 반사된 후 모든 방향으로 산란됩니다.

산란된 빛의 일부가 센서 수신기로 돌아와 광학 시스템에 의해 수신되어 애벌런치 포토다이오드에 이미지화됩니다.

애벌런치 포토다이오드는 증폭 기능이 내장된 광센서로 극도로 약한 빛 신호를 감지해 이에 상응하는 전기 신호로 변환할 수 있다.

고지향성, 고단색성, 고휘도 등 레이저의 특성을 활용해 비접촉 장거리 측정이 가능하다.

레이저 센서는 일반적으로 길이(ZLS-Px), 거리(LDM4x), 진동(ZLDS10X), 속도(LDM30x), 방향 등과 같은 물리량을 측정하는 데 사용됩니다. 대기 오염 물질의 결함 감지 및 모니터링.

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온도 센서

1. 실내 온도 튜브 온도 센서:

실내 온도 센서는 실내 및 실외 주변 온도를 측정하는 데 사용되며 튜브 온도 센서는 증발기 및 응축기의 튜브 벽 온도를 측정하는 데 사용됩니다.

실내 온도 센서와 튜브 온도 센서의 모양은 다르지만 온도 특성은 기본적으로 동일합니다.

온도 특성에 따라 현재 Midea에서 사용하는 실온 튜브 온도 센서에는 두 가지 유형이 있습니다. 1. 상수 B 값은 4100K±3%이고 기준 저항은 25°C이며 해당 저항은 10KΩ±3%입니다.

온도가 높을수록 저항은 작아지고, 온도가 낮을수록 저항은 커집니다.

25℃에서 멀어질수록 해당 저항 허용 오차 범위는 0℃ 및 55℃에서 더 커지며, 0℃ 미만 및 55℃ 초과에서는 해당 저항 허용 오차가 약 ±7%입니다. 공급업체에 따라 저항 허용 오차는 달라질 수 있습니다.

온도가 높을수록 저항은 작아지고, 온도가 낮을수록 저항은 커집니다.

25℃에서 멀어질수록 해당 저항 허용 범위가 커집니다.

2. 배기 온도 센서:

배기 온도 센서는 압축기 상단의 배기 온도를 측정하는 데 사용됩니다. 상수 B 값은 3950K±3%이고 기준 저항은 90°C이며 해당합니다. 저항은 5KΩ±3%입니다.

3. 온도 센서: 모듈 온도 센서는 주파수 변환 모듈(IGBT 또는 IPM)의 온도를 측정하는 데 사용됩니다. 현재 사용되는 온도 센서 헤드의 모델은 602F-3500F이며 기준 저항은 25°C입니다. 해당 저항은 6KΩ±1%입니다.

여러 일반적인 온도의 해당 저항 값은 다음과 같습니다. -10℃ → (25.897─28.623) KΩ 0℃ → (16.3248─17.7164) KΩ; 50℃ → (2.3262─2.5153) KΩ; 90 ℃ → (0.6671─0.7565) KΩ.

온도 센서에는 다양한 유형이 있습니다. 가장 일반적으로 사용되는 것은 열 저항기(PT100, PT1000, Cu50, Cu100)입니다.

온도센서의 종류는 다양할 뿐만 아니라 장소에 따라 적절한 조합을 선택해야 합니다.

온도 측정 원리: 저항기의 저항값과 열전대의 전위가 온도에 따라 규칙적으로 변하는 원리에 따라 측정해야 하는 온도 값을 얻을 수 있습니다.

(Konglu.com의 HVAC 전문가 제공)

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감광 센서

감광 센서는 가장 일반 센서 첫째, 광전관, 광전 증배관, 포토레지스터, 포토트랜지스터, 태양전지, 적외선 센서, 자외선 센서, 광섬유 광전 센서, 컬러 센서, CCD 및 CMOS 이미지 센서 등을 비롯한 다양한 유형이 있습니다.

민감한 파장은 적외선 파장과 자외선 파장을 포함해 가시광선 파장 근처에 있습니다.

광 센서는 빛의 감지에만 국한되지 않고, 이러한 비전기량이 다음과 같은 한 많은 비전기량을 감지하는 다른 센서를 구성하는 감지 요소로도 사용할 수 있습니다. 광신호의 변화로 변환됩니다.

광센서는 현재 가장 많이 생산되고 널리 사용되는 센서 중 하나이며 자동 제어 및 비전기적 측정 기술에서 매우 중요한 역할을 합니다.

가장 간단한 감광 센서는 광자가 관절에 부딪힐 때 전류를 생성하는 포토레지스터입니다.

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습도 센서 정보

고분자 용량형 습도 센서는 일반적으로 유리, 세라믹, 실리콘 및 기타 재료와 같은 절연 기판에 있으며 스크린 인쇄를 사용합니다. 또는 진공 코팅 공정을 통해 전극을 만든 다음 침지 또는 기타 방법을 사용하여 전극에 습기에 민감한 접착제를 코팅하여 용량성 소자를 만듭니다.

상대 습도가 다른 대기 환경에서는 습기에 민감한 필름에 의한 물 분자의 흡착으로 인해 습도 센서의 정전 용량 값이 정기적으로 변경됩니다. 이것이 습도 센서의 기본 메커니즘입니다.

폴리머 용량성 부품의 온도 특성은 매질인 폴리머의 유전율 ε과 온도에 의해 영향을 받는 흡착된 물 분자의 유전율 ε의 변화에 ​​영향을 받으며, 온도 변화에도 영향을 받습니다. 부품의 특성 기하학적 치수는 열팽창 계수 변화와 같은 요인의 영향을 받습니다.

Debye 이론에 따르면 액체의 유전 상수 ε는 온도 및 주파수와 관련된 무차원 상수입니다.

물 분자의 ε은 T=5℃에서 78.36이고 T=20℃에서 79.63입니다.

유기물 ε과 온도의 관계는 재료마다 다르며 완전히 비례적인 관계를 따르지는 않습니다.

일부 온도 영역에서는 ε가 T와 함께 상승 추세를 보이고, 일부 온도 영역에서는 T가 증가함에 따라 ε이 감소합니다.

폴리머 습도 감지 용량성 소자의 수분 감지 메커니즘 분석에서 대부분의 문헌은 폴리머의 유전 상수가 작은 것으로 믿고 있습니다. 예를 들어 폴리이미드는 낮은 습도에서 3.0의 유전 상수를 갖습니다. .8.

물 분자의 유전율은 고분자 ε의 수십 배입니다.

따라서 고분자 매질이 수분을 흡수한 후 물 분자의 쌍극자 모멘트의 존재로 인해 수분을 흡수하는 이종층의 유전율이 크게 증가하는 것이 복합재의 첨가 특성입니다. 다상 매체의 유전 상수가 결정됩니다.

ε의 변화로 인해 감습형 용량소자의 용량 C는 상대습도에 비례하게 됩니다.

수분 감지 특성은 설계 및 생산 과정에서 전체 습도 범위에서 선형성을 달성하기 어렵습니다.

커패시터로서 고분자 유전체 필름의 두께 d와 플레이트 커패시터의 유효 면적 S도 온도와 관련이 있습니다.

온도 변화로 인한 매체의 기하학적 치수 변화는 C 값에 영향을 미칩니다.

폴리머의 평균 열팽창 계수는 일정 수준에 도달할 수 있습니다.

예를 들어 니트로셀룰로오스의 평균 열팽창계수는 108x10-5/℃입니다.

온도가 상승함에 따라 매체 필름 두께 d가 증가하여 C에 부정적인 영향을 주지만 습기에 민감한 필름의 팽창은 매체에 흡수되는 수분의 양을 증가시켜 긍정적인 영향을 미칩니다. C에 대한 기여

습도에 민감한 커패시터의 온도 특성은 다양한 온도 범위에서 온도 드리프트가 다르고 온도 특성이 다른 다양한 요인에 의해 지배된다는 것을 알 수 있습니다. 다양한 습도에 민감한 재료.

즉, 폴리머 습도 센서의 온도 계수는 상수가 아니라 변수입니다.

따라서 일반적으로 센서 제조업체는 온도가 습도 센서에 미치는 영향을 줄이기 위해 섭씨 -10~60도 범위에서 센서를 선형화할 수 있습니다.

상대적으로 품질이 좋은 제품은 주로 폴리아미드 수지를 사용하며 제품 구조는 붕규산 유리나 사파이어 기판에 진공 증착으로 금 전극을 만든 후 습기에 민감한 유전체 재료를 분사하는 것입니다. (위에서 언급한 바와 같이) 평평한 습기에 민감한 필름을 금 전극이 있는 필름 위에 증발시킵니다.

습도센서의 정전용량 값은 상대습도에 비례하며 선형성은 약 ±2%이다.

습도 측정 성능은 양호하지만, 산업 현장에서 사용하기에는 내열성, 내식성이 이상적이지 않아 수명, 내열성, 안정성, 내식성이 더욱 향상되어야 합니다. .

세라믹 습도 센서는 최근 몇 년 동안 활발하게 개발된 새로운 유형의 센서입니다.

장점은 고온 저항, 습도 지연, 빠른 응답 속도, 작은 크기, 대량 생산 용이성입니다. 그러나 다공성 소재로 인해 먼지에 큰 영향을 미치며 일상적인 유지 관리가 필요합니다. 종종 전기 가열 및 청소가 필요합니다. 습도에 쉽게 영향을 받는 제품 품질, 저습도 및 고온 환경에서의 선형성 저하, 특히 짧은 서비스 수명 및 열악한 장기 신뢰성은 이러한 유형의 습도에 민감한 문제입니다. 센서를 긴급하게 해결해야 합니다.

현재 습도 센서 개발 및 연구에서 저항성 습도 센서는 습도 제어 분야에 가장 적합해야 합니다. 대표 제품인 염화리튬 습도 센서는 안정성, 온도 저항성 및 긴 수명을 갖추고 있습니다. 염화리튬 습도 센서는 50년 이상의 생산 및 연구 역사를 갖고 있으며, 특히 염화리튬 습도 센서의 다양한 장점을 적용한 다양한 제품 유형과 생산 방법을 보유하고 있습니다. 안정적인.

염화리튬 습도 감지 장치는 전해 수분 감지 재료 중 가장 먼저 주목을 받아 염화리튬 전해질 수분 감지 액체가 사용됩니다. 등가 전도도에 기초하여 용액 농도가 증가함에 따라 감소합니다.

전해질이 물에 용해되는 원리는 수면의 증기압을 감소시켜 수분 감지를 달성합니다.

염화리튬 습도 센서의 기판 구조는 기둥형과 빗살 모양으로 구분되며, 염화리튬 폴리비닐알코올을 주성분으로 코팅한 습기에 민감한 액체와 금 전극은 염화리튬 습도 센서로 구성된다. . 세 가지 구성 요소 중 .

수년에 걸쳐 제품 제조가 지속적으로 개선되고 제품 성능이 지속적으로 향상되었습니다. 염화리튬 습도 센서의 고유한 장기 안정성은 다른 습도 감지 소재로 대체할 수 없으며 또한 가장 우수합니다. 습도 센서의 중요한 성능.

제품 생산 공정에서는 이러한 특성을 유지하고 발휘하기 위해서는 수분에 민감한 혼합물을 준비하고 공정을 엄격하게 제어하는 ​​것이 핵심입니다.

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히스테리시스 특성

히스테리시스 특성은 전진(입력 볼륨 증가) 및 후진(입력 볼륨 감소) 스트로크 사이의 센서를 특성화합니다. 출력-입력 특성 곡선 사이의 불일치 정도는 일반적으로 두 곡선 사이의 최대 차이 ΔMAX와 전체 범위 출력 F·S의 백분율로 표시됩니다.

히스테리시스는 센서 내부 구성 요소의 에너지 흡수로 인해 발생할 수 있습니다.

인터페이스 센서

Weidmüller 센서/액추에이터 인터페이스 제품은 해당 버스 프로토콜 어댑터를 설치하여 필드버스에 직접 연결할 수 있습니다.

Profibus-DP, CANopen, DeviceNet, Interbus 및 ASi 필드버스 프로토콜을 지원할 수 있습니다.

패시브 센서/액추에이터 인터페이스 제품(SAI)

보호 수준은 IP68에 도달하며 보호 없이 직접 설치할 수 있습니다.

설치자재, 시간, 공간을 절약하세요.

4.6.8채널 스플리터를 제공하며, 각 채널은 3핀, 4핀, 5핀 구조로 되어 있습니다(1채널 및 2채널 신호 제공).

배선 커버가 있는 유형(표준형)과 케이블이 포함된 조립식 유형이 있습니다.

식품 산업에 적합한 금속 쉘 제품도 제공됩니다.

신호 및 전원 표시가 있습니다.

능동형 센서/액추에이터 인터페이스 제품(SAI)

해당 버스 프로토콜 어댑터를 설치하면 SAI 제품을 필드버스에 직접 연결할 수 있습니다.

Profibus-DP, CANopen, DeviceNet, Interbus 및 ASi 필드버스 프로토콜을 지원할 수 있습니다.

IP67(버스 연결 방식은 원형 커넥터 연결), IP68(버스 연결 방식은 자체 조립형)의 두 가지 보호 수준을 갖춘 제품이 제공됩니다.

8DI, 8DO, 8DI/4DO, 16DI, 8DI/8DO의 5가지 입출력 제품을 제공합니다.

센서 개발 동향

새로운 원리 채택 및 새로운 센서 개발

물리적 센서 개발에 적극 나서다(일부 구조 유형은 요구 사항을 충족할 수 없기 때문에)

센서 통합

센서 다기능화

센서 지능화(스마트 센서)

생물학적 감각을 연구하고 생체공학 센서를 개발합니다.

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작업 프로세스 예

센서에 ±15V 전원을 공급하면 여기 회로의 수정 발진기가 400Hz 구형파를 생성하고 TDA2030 전력 증폭기는 고정된 1차 코일에서 에너지 토로이달 변압기 T1을 통해 회전하는 2차 코일로 전송되는 AC 여자 전력을 생성합니다. 결과 AC 전력은 샤프트의 정류기 및 필터 회로를 통과하여 ±5V DC를 얻습니다. 이 전원 공급 장치는 연산 증폭기 AD822로 사용됩니다. 기준 전원 공급 장치 AD589와 듀얼 연산 증폭기 AD822로 구성된 고정밀 조정 전원 공급 장치는 ±4.5V의 정밀 DC 전원 공급 장치를 생성합니다. 전원 공급 장치는 브리지 전원 공급 장치이자 증폭기 및 V/F 변환기의 작동 전원 공급 장치 역할을 합니다.

탄성축이 비틀림일 때 스트레인 브리지에서 검출된 mV급 스트레인 신호는 계측기 증폭기 AD620에 의해 1.5v±1v의 강한 신호로 증폭된 후 이를 통해 주파수 신호로 변환됩니다. V/F 변환기 LM131은 회전하는 1차 코일에서 신호 토로이달 변압기 T2를 통해 고정된 2차 코일로 전송된 다음 하우징의 신호 처리 회로에 의해 필터링 및 성형되어 탄성 코일의 토크에 비례하는 주파수 신호를 얻습니다. TTL 레벨인 베어링은 디스플레이를 위해 특수 보조 장비 또는 주파수 측정기에 제공되거나 처리를 위해 컴퓨터로 직접 전송될 수 있습니다.

리졸버의 동적 링과 정적 링 사이의 간격은 10분의 1밀리미터에 불과하고, 센서 샤프트의 상부가 금속 쉘로 밀봉되어 효과적인 차폐를 형성하므로 견고합니다. 간섭 방지 능력.