센서 사양 이해
센서 사양은 새 센서 구매를 고려해야 할 중요한 포인트 입니다. 사양을 파악하기 위해서는 데이터시트가 무엇을 말하고 있는지 아는 것은 약간의 배경 지식 없이는 어려울 수 있습니다.
센서 사양을 나태내는 데이터 시트의 내용을 이해하는 방법에 대해 알아보겠습니다.
1. 센서 데이터 시트 / 사양 시트
센서 사양 데이터시트는 센서 자체의 정격 전압, 작동 범위, 최소/최대 값, 전압 강하 등을 포함한 특정 정보를 제공합니다. 일부 정보는 모든 유형의 센서에 대해 표시되지만 다른 사양은 사용 중인 센서 유형에 따라 다릅니다.
예를 들어, 압력 센서에는 일부 레이저 센서와 같은 광 파장에 대한 사양이 없습니다.
물리적 제약 외에도 센서 내부의 전자 장치를 기반으로 센서에 적용되는 제한이 있습니다. 이는 사양에서도 찾을 수 있으며 특정 센서의 정확도를 결정하는 데 유용합니다. 센서의 전자 기능에 따른 제한의 예로는 비선형성, 응답 시간 및 히스테리시스가 있습니다.
2. 공통 사양 및 의미
1) 센서 범위
센서의 범위는 센서가 처리할 수 있는 입력 값을 결정합니다. 예를 들어, 레이저 거리 또는 근접 센서의 범위는 0.2m - 10m일 수 있습니다. 즉, 레이저를 사용하여 최소 0.2m에서 최대 10m 범위 내에서 거리 또는 물체의 존재를 측정할 수 있습니다. 0.2m 및 10m 값은 각각 이 특정 센서의 최소값과 최대값입니다.
범위에 수반되는 또 다른 의미는 span입니다. 센서의 범위는 단순히 범위의 총합입니다. 레이저 거리 센서 예제의 경우 10m - 0.2m = 9.8m이므로 스팬은 9.8m입니다. 범위는 매우 중요하며 센서가 작동 범위 밖에서는 쓸모가 없기 때문에 센서를 선택하는 주요 결정 요소 중 하나입니다.
2) 전기 사양
각 센서에는 전원 공급, 소비 및 보호와 관련하여 고유한 요구 사항이 있습니다. 센서가 올바른 작동 전압, 전류 및 필요한 보호 조치를 취하는지 확인하려면 전기 사양을 살펴보는 것이 필요합니다.
다음은 유용한 전기 사양 및 그 의미의 일반적인 예입니다.
- 작동 전압 - 센서가 손상 없이 정상적으로 작동할 수 있는 전압 범위입니다.ample, 10-30VDC 또는 90-130VAC.
- 전류 소비 - 센서가 사용할 최대 전류량(예: <100mA)이며, 이는 센서가 100mA의 전류 사용량을 초과하지 않음을 의미합니다.
- 역극성보호 - 센서가 보호되는지 여부, 회로의 극성을 전환해야 합니다. 이것은 설치 시 잘못 배선된 경우 센서가 손상되는 것을 방지하는 데 유용합니다.
- 단락 보호 - 단락 보호는 출력이 단락될 경우 센서의 출력이 손상되지 않도록 보호합니다. 이것이 없으면 단락된 출력으로 인해 센서가 영구적으로 손상됩니다.
- 일반적인 수명 - 센서가 정상적인 상황에서 올바르게 작동할 것으로 예상할 수 있는 시간(예: 50,000시간)입니다. 이는 5년 이상 지속적으로 사용하는 것과 같습니다. 전기 기계 장치의 경우 수명은 스위칭 주기로 측정될 수 있습니다.
- 스팬 - 스팬은 입력의 최대값과 최소값 사이의 차이입니다.
- 정확도 - 정확도는 실제 측정 결과와 측정값의 참값 사이의 일치에 대한 근접성을 정의합니다. 이는 종종 전체 범위 출력의 백분율로 표시됩니다.
- 민감도 - 센서의 감도는 출력 변화를 일으키는 단위 입력값 변화당 센서의 출력값 변화의 비율로 정의됩니다.
- 히스테리시스 - 히스테리시스는 센서의 오류로, 입력 매개변수가 증가하고 감소함에 따라 먼저 지점에 접근할 때 센서의 지정된 범위 내의 임의의 측정값에서 출력의 최대 차이로 정의됩니다. 아래 그림은 열전대를 사용하여 온도를 측정하는 동안 히스테리시스 오류가 발생했을 수 있음을 보여줍니다. 히스테리시스 오류 값은 일반적으로 지정된 입력 범위의 양 또는 음의 백분율로 지정됩니다.
- 비선형성(Nonlinearity) - 센서 판독값이 실제 측정 곡선에서 벗어난 백분율로 표시됩니다. 그것은 종종 측정 곡선이 그 위에 전치된 이상적인 곡선으로 그래픽으로 표현됩니다. 둘 사이의 최대 차이는 최대 비선형성입니다. 이는 비선형성으로 인해 시스템에서 허용되는 최대 오차량보다 큰 데이터 차이가 발생하여 특정 응용 분야에서 센서를 사용할 수 없게 될 수 있기 때문에 중요합니다.
- 해상도 : 해상도는 출력 신호에서 감지할 수 있는 입력 매개변수의 가장 작은 증분 변화입니다. 해상도는 전체 크기 판독값의 비율로 표시되거나 절대적인 용어로 표시될 수 있습니다.
- 안정성 : 안정성은 일정 시간 동안의 일정한 입력을 측정하는 데 사용될 때 동일한 출력을 제공하는 센서 장치의 능력입니다. 드리프트'라는 용어는 일정 시간 동안 발생하는 출력의 변화를 나타내는 데 사용됩니다. 그것은 전체 범위 출력의 백분율로 표시됩니다.
- 데드밴드 : 데드 밴드 또는 데드 스페이스는 출력이 없는 입력 값의 범위입니다. 센서 장치의 데드 타임은 입력이 가해진 후 출력이 반응하거나 변화하기 시작할 때까지의 시간입니다
- 반복성 : 동일한 입력 값의 반복적인 적용에 대해 동일한 출력을 제공하는 센서의 기능을 지정합니다. 이것은 일반적으로 전체 범위 출력의 백분율로 표시됩니다:
반복성 = (최대 – 최소값 제공) X 100 ⁄ 전체 범위
- 응답시간 : 응답 시간은 측정값의 단계적 변화에 대한 출력의 변화 속도를 나타냅니다. 항상 입력 단계와 응답 시간이 정의되는 출력 범위를 표시하여 지정됩니다.
3) 일반 사양
센서의 물리적 제약에 유용한 사양입니다. 여기에는 온도 범위, 물리적 크기 및 무게가 포함됩니다.
- 온도 범위 - 온도 범위는 작동 온도 범위와 저장 온도 범위로 구분될 수 있습니다. 작동 온도 범위는 예를 들어, 0-100 °C에서 센서가 정상적으로 작동할 수 있는 최대 범위입니다. 저장 온도 범위는 센서에 손상을 입히지 않고 사용하지 않을 때 센서를 저장할 수 있는 온도 범위입니다.
- 치수 - 치수는 종종 길이, 너비 및 높이로 제공됩니다.
- 무게 - 추가된 구성 요소가 없는 센서의 무게입니다. 많은 공급업체가 스톡 이미지를 사용하기 때문에 이 마지막 두 사양에 대해 어떤 센서를 구매하는지 아는 것이 중요합니다. 예를 들어, 22mm와 30mm 직경 센서 사이의 다른 모든 사양은 동일할 수 있습니다.
4) 센서 정확도/편차
정확도와 편차는 센서가 측정에서 얼마나 정확한지를 결정하는 요소입니다. 이러한 사양은 사용 중인 센서 유형에 따라 크게 달라집니다. 예를 들어, 레이저 거리 센서에는 측정된 색상 또는 재료를 기반으로 정확도를 결정하는 많은 사양 목록이 있을 수 있습니다. 그러나 유량계는 측정된 온도 및 재료를 기반으로 정확도에 대한 몇 가지 사양만 가질 수 있습니다.
5) I/O 사양
I/O 사양은 센서에 대한 입력 및 출력 신호의 양, 유형 및 세부 사항을 정의합니다. 데이터시트의 이 섹션에는 다양한 유형의 정보가 표시될 수 있지만 가장 일반적인 몇 가지 정보는 다음과 같습니다.
- 출력 - 센서가 생성할 수 있는 출력 수는 아날로그 및 디지털 유형으로 더 세분화할 수 있습니다. 신호가 아날로그인 경우 아날로그 신호 범위에 대한 범위도 제공됩니다. 또한 출력에는 출력이 평상시 열려 있는지 또는 평상시 닫혀 있는지, NPN/PNP 또는 둘 다에 따라 사양이 있습니다.
- 입력 - 센서가 사용할 수 있는 입력의 수와 유형, 아날로그인지 디지털인지 여부입니다. 때때로 입력 신호는 센서를 프로그래밍하거나 '티칭'하는 데 사용될 수 있습니다.
- 출력 전류 - 아날로그 출력에 사용할 수 있는 전류 범위로 표현됩니다.