센서 선택 방법

현대의 센서는 원리와 구조 측면에서 매우 다양하다. 특정 측정 목적, 대상 및 환경에 따라 어떤 센서를 합리적으로 선택할 것인지 결정하는 것이 측정 작업을 수행할 때 해결해야 할 첫 번째 문제이다. 일단 센서가 결정되면 이에 맞는 측정 방법과 장비도 함께 결정할 수 있다. 측정 결과의 성공 여부는 주로 센서가 적절하게 선택되었는지에 크게 좌우된다.

첫째, 측정할 중 측정 대상물과 환경에 기반한 센서 유형

특정 측정을 수행하기 위해 가장 먼저 고려해야 할 것은 어떤 원리의 센서를 사용할 것인지이며, 이를 위해서는 여러 요소를 분석할 필요가 있다. 동일한 물리량을 측정하더라도 사용 가능한 다양한 센서 원리가 존재한다. 센서 원리의 적합성은 측정 대상의 특성과 센서의 작동 조건에 따라 달라지므로 다음의 구체적인 사항들을 고려해야 한다: m 측정 범위 라면, 측정 위치에 따른 센서 크기 요구사항 , C 접촉식 또는 비접촉식 측정 방식 , s 신호 출력 방식(유선 또는 비접촉) , s 센서 원산지(국내 또는 수입), 가격 부담 가능성, 또는 자체 개발 여부 . 위 사항들을 고려한 후 센서의 종류를 결정하고, 그 다음 구체적인 성능 지표를 정할 수 있다.

둘째, 감도 선택 . 일반적으로 센서의 선형 범위 내에서는 더 높은 감도가 선호됩니다. 높은 감도는 측정된 양의 변화에 대응하는 더 큰 출력 신호를 생성하여 신호 처리를 용이하게 합니다. 그러나 고감도는 측정된 양과 관련이 없는 외부 잡음이 쉽게 유입될 수 있으며, 이는 시스템에 의해 증폭되어 측정 정확도에 영향을 미칠 수 있습니다. 따라서 센서 자체는 외부 간섭을 최소화하기 위해 높은 신호대잡음비(SNR)를 가져야 합니다.
센서의 감도는 방향성이다. 단방향 측정에서 높은 방향성 요구 사항이 있는 경우 다른 방향에서 감도가 낮은 센서를 선택해야 한다. 다차원 측정의 경우에는 교차 감도가 최소인 센서를 선택해야 한다.

T 세 번째, r 응답 특성(반응 시간) . 센서의 주파수 응답 특성은 측정 대상 물리량의 측정 가능한 주파수 범위를 결정하며, 허용되는 주파수 범위 내에서 왜곡 없는 측정을 유지해야 한다. 실제로 센서의 응답은 항상 일정한 지연을 가지며, 지연 시간이 짧을수록 바람직하다.  높은 주파수 응답은 더 넓은 측정 가능한 신호 주파수 범위를 가능하게 하며, 구조적 제약으로 인해 관성이 큰 기계 시스템에는 자연 주파수가 낮고 측정 가능한 주파수 범위가 좁은 센서가 적합하다. 동적 측정에서는 과도한 오차를 피하기 위해 신호 유형(정상 상태, 과도 상태, 무작위 등)에 맞춰 응답 특성을 조정해야 한다.

첫째, 선형 범위 . 센서의 선형 범위는 출력이 입력에 비례하는 범위를 의미합니다. 이론적으로, 이 범위 내에서 민감도는 상수로 유지됩니다. 더 넓은 선형 범위는 더 큰 측정 범위를 가능하게 하며 측정 정확성을 보장합니다. 센서를 선택할 때는 센서 유형을 결정한 후 그 범위가 요구 사항을 충족하는지 먼저 확인해야 합니다.
실제로 완전히 선형인 센서는 존재하지 않으며, 선형성은 상대적인 것입니다. 저정밀도 측정이 필요한 경우 일정 범위 내에서 작은 비선형 오차를 가진 센서를 선형으로 간주할 수 있어 측정이 크게 단순화됩니다.

연료 분사 압력 테스트 게이지 키트 둘째, 안정성 . 안정성은 센서가 사용 기간 동안 성능이 변하지 않는 능력을 의미합니다. 장기 안정성에 영향을 미치는 요소에는 센서의 구조뿐만 아니라 작동 환경도 포함됩니다. 따라서 좋은 안정성을 확보하기 위해 센서는 강력한 환경 적응력을 가져야 합니다.
센서를 선택하기 전에 사용 예정 환경을 조사하고 적절한 센서를 선택하거나 환경적 영향을 줄이기 위한 조치를 취해야 합니다. 안정성은 정량적 지표가 있으며, 수명을 초과한 후에는 사용 전에 센서를 재교정하여 성능이 변화했는지 확인해야 합니다. 장기간 사용되며 쉽게 교체나 재교정이 어려운 응용 분야에서는 센서의 안정성 요구조건이 더욱 엄격해지며, 오랜 기간 동안의 테스트를 견딜 수 있어야 합니다. -셋째, -장기간 사용 시 센서의 안정성이 특히 중요하며, 쉽게 교체하거나 재교정할 수 없는 경우 더욱 엄격한 안정성 요구사항이 필요합니다.

S 넷째, 정확도 . 정확도는 센서의 핵심 성능 지표이며 전체 시스템 측정 정확도의 중요한 요소입니다. 정확도가 높은 센서일수록 비용이 증가하므로, 센서의 정확도는 시스템 요구사항을 만족하기만 하면 되며 과도하게 높은 정밀도는 필요 없습니다. 이렇게 함으로써 동일한 측정 목적을 달성할 수 있는 센서 중에서 더 저렴하고 간단한 제품을 선택할 수 있습니다.  정성적 분석의 경우 절대 정확도보다 반복성(재현성)이 높은 센서를 선택하세요.  정확한 측정이 필요한 정량 분석의 경우, 적절한 정밀도 등급을 가진 센서를 선택하십시오.
적합한 센서가 없는 특수 응용 분야에서는 자가 설계 및 제조가 필요할 수 있으며, 자체 제작된 센서는 반드시 성능 요구 사항을 충족해야 합니다.