공조냉동기계산업기사 검출용기기의 종류 및 특성 — 압력·온도·신호 변환

압력을 기계적 변위로 바꾸는 대표적인 소자는 다이어프램이다. 압력 차이에 따라 막이 휘어지면서 변위가 생기고, 그 변위를 측정하거나 전달한다. 노즐플래퍼는 반대로 변위를 압력으로 바꾸고, 차동변압기는 변위를 전기 신호로 바꾸며, 전자석은 전기를 자기력으로 바꾼다.

자동제어계에서 검출부는 측정 변수를 감지해 신호로 변환하는 부분이다. 전기로의 온도를 일정하게 유지하려고 열전온도계로 지시값을 읽는 경우, 그 온도계는 온도를 전기 신호로 바꾸는 검출부에 해당한다. 제어량은 제어 대상의 변수이고, 조작량은 제어기가 내보내는 출력이다.

PC에 의한 계측에서는 센서가 아날로그 신호를 내므로, 이를 디지털 신호로 바꾸는 A/D 변환기가 필수다. D/A 변환기는 출력용이고, 메모리는 저장용이므로 센서 입력 경로의 필수 요소가 아니다.

지시계측기는 구동장치, 제어장치, 제동장치로 구성된다. 구동장치는 바늘을 움직이는 토크를 만들고, 제어장치는 복원력을 주며, 제동장치는 진동을 감쇠한다. 유도장치는 유도형 계기 같은 특수한 경우에 쓰이므로 일반적인 구성 요소로 보지 않는다.

센서를 변위센서, 속도센서, 열센서, 광센서로 나눈 것은 측정하려는 물리량의 종류, 곧 계측 대상을 기준으로 한 분류다. 저항식이나 유도식은 변환 원리에 따른 분류이고, 아날로그와 디지털은 계측 형태에 따른 분류다.

서미스터는 온도에 따라 저항값이 변하는 감열 저항체다. 온도를 감지해 저항 변화로 나타내므로 열 감지 소자에 속한다.

제백 효과는 온도 구배에 의해 기전력이 발생하는 현상이다. 출력이 전압 형태로 나타나므로 전압 변화를 이용하는 센서에 해당하며, 저항이나 인덕턴스, 용량의 변화를 이용하는 방식과 구분한다.