압력센서 (pressure sensor)

- 분류 (전기 신호 출력에 한하여)

압저항형 (Piezoresistive strain gauge)

압력에 의한 변형율을 인지하는 스트레인 게이지 (압저항 효과) 를 이용한다. (스트레인게이지는 센서 출력을 최대화하고 오차를 줄이기 위해 위트스톤 브리지에 연결된다.) 일반적으로 가장 많이 사용되고 있다. 

용량형 (Capacitive) 

격막을 이용하여 압력에 의한 변형율을 인지하는 가변 용량을 이용한다. 일반적으로 낮은 압력에서 사용한다. 

압전형 (Piezoelectric)

압력에 의한 변형율을 인지하는 쿼츠와 같은 재질을 이용하여 압전 효과를 이용한다. 매우 빠른 압력 변화에 사용된다.

광학형 (Optical)

압력에 의한 변형율을 감지하는 광섬유를 이용한다. 매우 높은 온도 혹은 측정 거리가 매우 먼 경우에 사용한다.

- 압저항형 상세

보통 정압센서로 알려져 있다. 

보통 압력 정밀도는 +-0.035~0.25 % 정도, 시간 정밀도는 0.001 Hz 정도이며 모델에 따라 다르다.

시간 정밀도를 이보다 더 올릴려면 압전형 센서 (보통 동압센서라 한다) 를 사용해야 한다. 이렇나 경우는 매우 특수한 용도 (폭팔성 압력 변화) 로 수 msec 내에 압력 변화 감지에 사용된다.

모델에 따라 서징과 같은 급격한 압력 변화에 의한 센서 파손을 막기 위해 센싱부근에 오리피스를 달기도하는데 이는 시간 정밀도를 떨어뜨린다.

압력 센서는 대부분 사용온도가 상온인데 사용온도 이상 혹은 이하에서 사용하기 위해서는 측정 튜브라인을 길게 빼고 중간에 유체를 별도로 채우기도 한다.

출력은 전류 혹은 전압의 형태이며 전기적 연결은 2선식, 3선식, 4선식 등이 있다. 

전압형은 전류형에 비해 신호의 노이즈가 심한 단점이 있으나 계측 시스템 구성시에 별도의 전원이 필요하지 않은 경우가 많다. 

선식은 4선식이 노이즈가 많으나 계측 시스템 구성시에 유연성이 높은 장점이 있다.

물론 출력이 자체 디지털게이지에 표시되는 것도 있고 아날로그 형태로 표시되는 경우도 있다.

4선식은 적색(+)과 흑색(-)을 보통 24 V 전원에 연결하고, 녹색(+)과 백색(-)이 압력센서의 출력이 된다. 

3선식은 4선식에서 흑색이 백색으로 대체되어 적색(+)과 백색(-)을 보통 24 V 전원에 연결하고, 녹색(+)과 백색(-)이 압력센서의 출력이 된다.

즉 4선식의 흑색선을 백색선에 연결하면 3선식이 된다.

2선식은 적색과 흑색만이 있으며 적색이 전원 +에 연결되어 4/3선식과 동일하고 흑색이 센서 출력의 +가 된다. 단, 전원의 - 선과 센서 출력의 - 선이 함께 연결되어 있어야 한다.

상용품의 예 : 센시스 정압 압력 센서 설명서

압력 측정이 한 곳에서 이루어지면 정압센서를 사용하기도 하지만 유량 성능을 판단할때는 대상물 (예. 밸브)의 전단 및 후단의 압력차를 측정해야 하는 경우가 많다.

양단의 압력차를 측정할 때에 압력차가 큰 경우는 전/후단에 정압센서를 별도로 설치하기도 하지만 압력차가 적은 경우가 많으며 이러한 경우에는 차압 센서를 사용한다.

차압센서는 높은 압력차가 걸리면 파손될 수 있으므로 사용에 매우 주의를 요한다.

- 국내 유명 제조 및 판매사

센시스 

www.sensys.co.kr

- 국내 판매사

피디케이

http://www.pdk.co.kr/

- 해외 유명 제조 및 국내 판매사

Kistler

http://www.kistler.com/kr/ko/

Omega

http://kr.omega.com/

PCB Piezotronics

http://www.pcb.com/

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