센서 : 설비보전기사 동영상 필답

1. 온도 센서

  ▣ 다음 요소의 명칭과 용도를 쓰시오.

 

  ① 명칭 : 온도 센서        ② 용도 : 온도 측정용

  ※ 문제의 온도 센서는 바이메탈형으로 온도를 감지하기 위한 것이다.

  ※ 바이메탈 (Bimetal) : 금속의 종류에 따라 열팽창하는 정도가 다른 것을 이용한 장치가 바이메탈이다.

 

2. 온도 센서

  ▣ 다음 요소의 명칭과 용도를 쓰시오.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

  ① 명칭 : 온도 센서           ② 용도 : 온도 측정용

  ※ 문제의 온도 센서는 액체 봉입형으로 온도를 감지하기 위한 것이다.

  ※ 감열부에 봉입된 열팽창계수가 높은 액체를통해 접점을 ON·OFF하여 온도를 제어한다.

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3. 오발 기어식 유량계

  ▣ 다음 요소의 명칭과 용도를 쓰시오.

 

  ① 명칭 : 오발 기어식 유량계

  ② 용도 : 유량 측정용

  ※ 오발 기어형은 용적식 유량계로 케이스 안에 2개의 타원형 기어가 서로 맞물려 조립되어 있다.

  ※ 용적식 유량계 : 용적식 유량계(positive displacement meter, 줄여서 PD)는 주로 액체 유량의 정량 측정에 사용되며,

           계량법상 적산 유량계의 일종으로 분류된다. 유량 측정방법은 계량실 내부의 회전자나 피스톤 등의 가동부와

           그것을 둘러싸고 있는 케이스와 사이에 일정 용적의 공간부를 밸브로 하고, 그 속에 유체를 충만시켜 유체를 연속적

           으로 유출구로 송출하는 구조로 되어 있으며, 그 계량횟수에서 용적유량을 측정하는 원리이다. 용적 유량계에는

           케이스와 가동부에 의해서 형성되는 계량 공간부 형식에 따라 회전자형, 피스톤형, 로터리 벤형 등 여러 가지가 있

           으며, 회전자형 중에서 가장 많이 사용하는 것이 오벌 기어(oval gear)형과 루터 기어(roots gear)형이다.

 

  ※ 오발 (Oval ) : 계란형의, 타원형의

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4. 타코 미터

  ▣ 다음 센서의 정확한 명칭과 용도를 쓰시오.

 

 

  ① 명칭 : 타코 미터          ② 용도 : 회전수 측정

  ※ 타코 미터는 회전 속도를 측정하는 센서이다.

  ※타코미터 (Tachometer) : 주로 회전하는 부품의 속도를 측정하는 장치이다. 어떤 기계 부품이나 모터가 얼마나 빠르게

        회전하는지 측정한다. 영국영어. Rev counter

  * 접촉식 기계식과 비접촉식 (적외선 사용) 등이 있다.

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5. 압력 게이지

  ▣ 다음 센서의 정확한 명칭을 쓰시오.

 

  ① 명칭 : 압력계, 압력게이지

    ※ 이 기기는 유체의 압력을 측정하는 압력 게이지이다.

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6. 토크 센서

  ▣ 다음 센서의 정확한 명칭을 쓰시오.

 

  ① 명칭 : 토크 센서

  ※ 토크 센서는 토크 미터라고도 한다.

  ※ 토크 센서 : 토크를 측정하는 센서이다. 토크가 걸릴 때 발생하는 비틀림을 측정하여 토크를 측정할 수 있다. 토크의

                        단위는 N-cm, N-m, in-lbf, kgf · cm /m 로 표시한다.

  토크 측정은 다음과 같은 방법을 사용한다.

    ⊙ 로드셀과 비슷하게 Strain Gauge 사용한 방법 (변형게이지식 토크 센서)

    ⊙ 자기장을 이용한 방법 (자기변형 토크 센서)

    ⊙ 음파를 이용한 방법

    ⊙ 회전각 측정 센서를 이용한 방법 (위상차 검출형 토크 센서)

    ⊙ 앵글 타입 기어를 사용할 때 베어링 하우징에서 받는 힘을 측정하는 방법

토크를 측정하는 데는 동력전달축을 제동장치와 결합하여 그 일을 열 또는 전기 에너지의 형태로 방산시켜 그 때의 제동량으로부터 구하는 것과 동력전달축의 비틀림 각이나 변형 등으로부터 측정하는 방법이 있다.

전자는 흡수동력계라 불리고, 전기, 물, 공기, 고체 마찰 동력계로 분류된다.

후자는 토크미터라 하여, 실제로 움직일 때의 전달 토크가 계측 가능한 특징이 있다.

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7. 스트레인 게이지

  ▣ 다음 센서의 정확한 명칭을 쓰시오.

 

  ① 명칭 : 스트레인 게이지

  ※ 스트레인 게이지는 압력 센서 또는 응력 센서라 하며, 소자가 압력을 받으면 전기적 성질이 변화하는 것을 이용한 센서

      이다.

  ※ 스트레인 게이지 (Strain gauge) : 기계적인 미세한 변화 (Strain)를 전기적인 신호로 검출하는 센서 (Sensor)이다.

       Strain gauge를 기계나 구조물의 표면에 부착해 두면 그 표면에서 생기는 미세한 치수의 변화, 즉, 변화를 측정하는

       것이 가능하고 그 크기로 부터 강도나 안전성의 확인을 할 수 있다.

 

스트레인 게이지는 힘, 압력, 가속도, 변위, 토크 등의 물리량을 전기 신호로 바꾸기 위한 Sensor의 수감 소자로 금속 저항

소자의 저항치 변화에 따라 피측정물의 표면 변형을 측정한다. 금속은 신축하므로 저항치가 변화한다. Strain gauge는

금속 저항 소자의 저항치 변화에 따라 피측정물의 표면의 변형을 측정한다. 일반적으로 금속재료의 저항치는 외부로 부터

의 힘에 따라 늘어나면 증가하고 압축되면 감소하는 성질이 있다.

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8. 정전용량형 센서

  ▣ 다음 센서의 정확한 명칭을 쓰시오.

 

          ㉮ 정전용량형 센서                                         ㉯ 유도형 센서

  ※ 정전용량형 센서는 금속과 비금속 모두 감지하는 근접센서이며, 유도형 센서는 금속만 감지하는 근접 센서이다.

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  ※ 유도 센서의 정의: 변압기의 작동 원리에 따라 작동하는 비접촉식 센서의 일종입니다. 위치 및 속도 감지에 사용됩니다.

      그것은 구성을 위해 코일 또는 인덕터를 사용합니다. 따라서 이름이 유도형 센서입니다.

   ⊙ 유도형 센서에는 다음 두 가지 원리가 사용됩니다.

      • 전선을 통한 변동 전류의 흐름은 자기장(H)을 생성합니다.

      • 전도성 본체 주변의 자기장 변동으로 인해 본체에 전류가 흐릅니다.

   ⊙ 검출 코일에서 발생하는 고주파 자계 내에 검출 물체(자성 금속)가 접근하면 전자유도 현상에 의해 근접 물체 표면에

        유도전류가 흘러 검출 물체내에 에너지 손실이 발생하게 된다. 이 유도전류에 의해 에너지 손실이 발생하게 되면 검출

        코일에서 발생하는 발진 진폭이 감소·정지하게 되고, 이 진폭의 변화량을 이용하여 검출물제 (자성 금속)의 유무를

        판단한다.

 

근접 센서는 유도 센서의 한 예입니다. 코일에 AC(교류)를 흐르게 하는 전원을 사용합니다. 전도성 타겟이 코일에 가까워지면 코일의 임피던스가 변경되고 타겟이 있음을 나타냅니다. 사람의 유무 및 센서 근처의 금속 물체를 감지하는 데 사용됩니다. 유도성 센서는 두 가지 가능한 출력 상태로 인해 유도성 근접 스위치라고도 합니다.

유도 센서는 다양한 응용 분야에 사용됩니다. 공작 기계, 금속 대상 등을 감지합니다.

유도형 센서의 장점은 다음과 같습니다.

  ◈ 열악한 환경 조건을 견딜 수 있습니다.

  ◈ 수명이 더 깁니다.

  ◈ 설치가 매우 쉽습니다.

  ◈ 매우 예측 가능한 결과와 성능을 제공합니다.

  ◈ 전환율이 높습니다.

유도형 센서의 단점은 다음과 같습니다.

  ◈ 유도 센서의 감지 범위는 감지되는 금속의 유형, 모양, 크기 및 설계에 사용된 코일 크기에 따라 다릅니다. 위와 같은

       이유로 인덕티브 센서는 감지 거리에 한계가 있습니다.

  ◈ 금속성 타겟만 탐지할 수 있습니다.

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▣ 정전용량형 센서 : 검물물체와 센서 사이의 정전용량 변화를 검출하는 방식

 

위 그림과 같이 극판에 +전압을 인가하면 극판면에는 +전하가 대지쪽은 -전하가 발생하면서 극판과 대지사이에 전계가 생기게 된다. 물체가 극판쪽으로 접근하면 유도를 받아서 물체 내부에 있는 전하들이 극판쪽으로 -전하가 반대쪽은 + 전하가 이동하게 되는데 이것을 '분극 현상'이라 한다. 물체가 극판에서 멀어지면 분극현상이 약해져서 정전용량이 작아지고 반대로 극판 쪽으로 접근하면 분극현상이 커져 극판면의 +전하가 증가하여 정전용량이 커지는데 이 변화량을 검출하여 물체의 유무를 판단한다.

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9. 광센서

  ▣ 다음 센서의 정확한 명칭과 구조적인 분류의 명칭을 쓰시오.

 

  ① 명칭 : 광센서         ② 분류형 : 직접 반사형

※ 광 센서는 광학 센서, 광전 센서, 포토 센서 등 명칭이 많으며, 문제의 센서는 방광부와 수광부가 한 몸체에 있는 직접

       반사형 (확산 반사형)이다.

※ 광전 센서는 빛을 매체로 대상물을 검지하는 센서를 총칭하며, 주로 빛을 내는 투광부와 빛을 받는 수광부로 구성되어

    있다. 광전 센서 원리는 투광부에서 발사된 빛이 검출물체에 의해 반사/투과/흡수되는 정도에 따라 수광부에 도달하고,

    수광부는 이를 검지하여 출력 신호를 얻는다. 또는 검출 물체 자체에서 발광하는 빛을 검지하는 타입도 있다. 광전 센서

     는 보통 투과형/미러반사형/확산반사형 3타입으로 구분되며, 화이버 센서나 레이저 센서도 광전 센서(빔 센서)의 일종

     이다.

 

10. 유량 센서

  ▣ 다음 센서의 정확한 명칭을 쓰시오.

 

  ① 명칭 : 유량 센서

※ 이 센서는 전자유량계이다.

※ 전자유량계는 전도성 유체가 자기장에 수직으로 흐를 때 자기장과 유속이 유체에 수직인 방향으로 전압차가 발생하고

    이 전압의 크기가 유속에 비례하기 때문에 유량을 측정할 수 있다. 측정원리는 1831년 영국의 Michael Faraday가 자기

    장 내부에서 Circuit이 이동할 때 Circuit에서 유도된 전압을 측정하였다. 이러한 원리가 전자유량계에 응용되었고 실제로

     Faraday가 지자기를 이용하여 템즈강의 유속을 측정하려는 시도가 있었다.

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