개념 한 쪽
센서는 물리적 또는 화학적 변화를 전기 신호로 변환하는 장치로, 감지 대상과 작동 원리에 따라 분류하고 관리한다. 올바른 센서 선택과 취급은 측정의 정확성과 장비의 내구성을 결정하므로 각 센서의 원리와 주의점을 숙지해야 한다.
이 개념을 문제로 확인하고 싶으면 이 개념 문제 10개 풀기 회원용
가입 없이 오늘의 10문제 바로 풀기 →
출제기준 단원 「센서 관리」의 공개 문제 3개를 묻는 꼴별로 나누면 이렇습니다.
| 묻는 꼴 | 문제 수 | 무엇을 묻나 |
|---|---|---|
| 포토 커플러 적용 판단 | 1 | 광신호를 이용한 물체 유무·속도·위치 검출을 식별하기 |
| 광 센서 일반적 특징 | 1 | 빛을 이용한 검출 원리와 응용을 설명하여 센서 종류를 가리기 |
| 화학 센서 분류 | 1 | 가스 등 화학적 감지를 화학 센서로 분류하기 |
센서는 감지 대상에 따라 물리 센서와 화학 센서로 나뉜다. 광 센서는 빛의 차단·반사·투과를 이용하여 물체의 유무와 위치, 속도를 검출하며, 가스 센서 등은 화학적 성분의 존재나 농도를 감지하는 화학 센서에 속한다. 이 분류는 감지 매체를 기준으로 하며, '빛'이면 광 센서, '가스·이온·pH'이면 화학 센서로 구별한다.
온도 센서는 작동 원리에 따라 열전대, 서미스터, 측온저항체 등으로 구분한다. 열전대는 서로 다른 두 금속선의 접합부에서 발생하는 기전력을 이용하는 센서이며 제베크 효과를 이용한다. 서미스터와 측온저항체는 온도에 따른 저항 변화 원리를 이용하므로 작동 원리로 구분 가능하다.
광 센서의 한 유형으로 포토 커플러가 있으며 내부에 광원과 검출소자를 포함해 물체 유무, 회전체 속도, 위치 판단 등에 사용한다. 공압식 센서 중에는 분사 노즐과 수신 노즐을 이용해 배압 변화를 감지하는 반향 감지기가 있으며, 노즐 구조와 배압 원리가 결합된 것이 특징이다.
정밀 계측용 센서 취급 시 주의사항을 지켜야 한다. 로터리 엔코더처럼 정밀한 회전 검출기는 외부 충격이나 진동에 민감하므로 충격 방지에 유의하고, 축 결합 시 편심·편각 같은 결합 오차를 최소화해야 한다. 케이블의 차폐선은 전자기 간섭을 막기 위해 0V에 접속하거나 접지해야 한다.
문제 유형으로는 감지 대상에 따른 센서 분류 문제와 작동 원리로 센서를 가리는 문제가 자주 출제된다. 예를 들어 '빛을 이용해 속도나 위치를 검출'이라는 설명이 나오면 광 센서를, '두 금속선의 접합부에서 기전력이 발생'이라는 표현이 나오면 열전대를 선택해야 한다. 또한 '분사 노즐·수신 노즐·배압'이라는 키워드가 모두 나오면 반향 감지기를 고르면 된다.
포토 커플러 문제는 내부에 LED와 광검출기가 있어 물체의 차단이나 반사를 이용해 신호를 얻는 점을 근거로 정답을 판별한다. 로터리 엔코더 취급 문제는 '결합 오차는 최소화'가 원칙이라는 점을 토대로 오답을 제거한다.
복합형 광센서 일종이며 물체 유무의 검출이나 회전체의 속도 검출 및 위치 판단용으로 사용하는 센서는?
정답 ④ · 문제는 물체 유무 검출이나 회전체의 속도·위치 판단에 쓰이는 복합형 광센서를 묻고 있다. 광신호를 이용해 전기적 신호로 전달하는 소자 가운데 포토커플러는 광학적 차단·검출을 통해 물체 유무나 펄스 생성에 의한 속도·위치 검출에 활용된다.
포토 커플러는 광신호를 통해 전기적 신호를 전달하며 물체 유무, 속도, 위치 검출에 널리 쓰이는 복합형 광센서이다.
빛을 이용하여 물체 유무를 검출하거나 속도,위치결정에 응용되는 센서는?
정답 ③ · 문제는 빛을 이용해 물체 유무나 속도·위치를 검출하는 센서 종류를 묻고 있다. 광원을 발광하고 수광소자에서 빛의 차단·반사·투과를 검출하는 방식은 광 센서의 원리로, 비접촉으로 고속 검출이 가능하다.
광원을 이용하여 물체의 유무, 위치, 속도 등을 검출하는 센서는 광 센서이며, 빛의 차단 또는 반사 원리를 이용한다.
다음중 화학센서에 속하는 것은?
정답 ③ · 문항은 화학센서의 예를 묻고 있다. 화학센서는 화학적 성분이나 반응을 감지하는 센서로서 가스의 존재나 농도를 검출하는 가스 센서는 화학센서 범주에 해당한다.
화학 센서는 화학적 반응이나 성분 변화를 감지하는 센서로, 가스 센서가 해당됩니다.
설비보전산업기사 풀이 세트에서 이 개념의 문제 10개를 바로 풀어 보세요.