온도를 임피던스로 변환시키는 요소는?
- 측온저항
- 광전지
- 광전다이오드
- 전자석
정답과 해설 보기
정답 ① · 문제는 온도를 임피던스 즉 전기적 저항으로 변환하는 소자를 묻고 있다. 온도 변화에 따라 저항값이 변하는 측온저항체(RTD, resistance temperature detector)는 온도를 저항(임피던스 성분)으로 직접 변환하는 센서이다.
온도에 따라 저항값이 변하는 측온저항(RTD)이 온도를 임피던스(저항)로 변환한다.
개념 한 쪽
가스성분계와 같은 검출용 기기는 현장의 물리량을 전기적 신호로 변환하여 제어 및 계측 시스템에 전달하는 역할을 한다는 점을 이해해야 한다
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출제기준 단원 「가스성분계」의 공개 문제 3개를 묻는 꼴별로 나누면 이렇습니다.
| 묻는 꼴 | 문제 수 | 무엇을 묻나 |
|---|---|---|
| 온도→임피던스 대응 | 1 | 온도를 저항 성분으로 변환하는 소자를 고른다 |
| 온도와 저항 관계 | 1 | 온도 상승 시 도체의 저항 변화 특성을 묻는다 |
| PLC 출력부 부하 판별 | 1 | PLC 출력부에 설치하지 않는 보호 장치를 판별한다 |
검출기기는 물리적 현상(온도, 각도, 유량 등)을 전기적 신호(전압, 저항 등)로 변환하는 장치이다 예를 들어 회전각을 전압으로 바꾸는 전형적인 소자는 전위차계이며, 가변 저항 원리를 이용하여 각도에 비례하는 전압을 출력한다고 자료에 제시되어 있다
온도를 전압으로 직접 변환하는 대표 소자는 열전대이며, 서로 다른 두 금속의 접합부에서 발생하는 기전력을 측정하여 온도를 알 수 있게 한다 한편 온도를 임피던스, 즉 저항으로 변환하는 소자는 측온저항(RTD)이며 온도에 따라 저항값이 변함으로써 온도를 전기적 저항으로 표현한다
온도 보상이나 정밀 온도 감지에 이용되는 소자로는 서미스터가 있다 서미스터는 온도 변화에 민감한 저항 변화를 보이며 NTC형과 PTC형이 존재한다 또한 도체의 저항은 온도 상승 시 증가하는 경향이 있으며, 반도체는 온도 상승 시 저항이 감소할 수 있다는 구분이 자료에 제시되어 있다
서보기구나 프로세스 제어에서 검출기기의 역할 분담도 자료에 정리되어 있다 PLC의 출력부는 외부 구동기(전자개폐기, 솔레노이드, 시그널 램프 등)를 제어하는 곳이며, 보호용 장치인 열동계전기는 출력부의 구동 장치로 설치되지 않는다는 설명이 포함되어 있다
문제 유형은 주로 '물리량→전기신호' 매칭과 장치의 기능적 분류를 묻는다 한다 예컨대 '회전각을 전압으로 변환하는 소자'를 묻는다면 전위차계를 선택해야 하며, '온도를 임피던스로 변환하는 소자'는 측온저항(RTD)을 선택해야 한다 PLC 출력부에 설치하지 않는 장치를 묻는 문제에서는 열동계전기를 정답으로 선택해야 한다
온도를 임피던스로 변환시키는 요소는?
정답 ① · 문제는 온도를 임피던스 즉 전기적 저항으로 변환하는 소자를 묻고 있다. 온도 변화에 따라 저항값이 변하는 측온저항체(RTD, resistance temperature detector)는 온도를 저항(임피던스 성분)으로 직접 변환하는 센서이다.
온도에 따라 저항값이 변하는 측온저항(RTD)이 온도를 임피던스(저항)로 변환한다.
더미스터는 온도가 증가할 때 그 저항은 어떻게 되는가?
정답 ② · 문항은 서미스터의 온도 증가에 따른 저항 변화를 묻고 있다. 서미스터 중 온도가 증가하면 저항이 감소하는 음(−)의 온도계수를 가지는 NTC 서미스터가 일반적으로 사용되므로 저항은 감소한다.
PLC(Programmable Logic Controller)의 출력부에 설치하는 것이 아닌 것은?
정답 ③ · 문제는 PLC 출력부에 직접 연결되어 구동되는 장치를 고르는 문제이다. PLC 출력부는 외부의 액추에이터나 표시등 등 전기적 구동부를 직접 제어하는 쪽이며 솔레노이드 밸브, 전자개폐기, 시그널 램프 등은 출력 신호로 구동되는 부하에 해당한다.
열동계전기는 과전류 시 바이메탈의 열변형으로 접점을 동작시키는 보호 기기이므로, PLC 출력부의 구동 장치로 설치되지 않는다.
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