온도 센서는 물체의 온도나 온도 변화를 감지하여 전기적 신호로 변환하는 센서입니다

온도 센서는 물체의 온도나 온도 변화를 감지하여 전기적 신호로 변환하는 센서입니다. 이러한 센서는 산업, 과학, 의료, 가전 등 다양한 분야에서 널리 사용됩니다.

 

온도 센서의 종류

온도 센서는 감지 방식에 따라 크게 접촉식과 비접촉식으로 나눌 수 있습니다.

 

접촉식 온도 센서

• 열전대 (Thermocouple): 서로 다른 두 종류의 금속을 접합하여 온도차에 의해 발생하는 전압(제베크 효과)을 이용하여 온도를 측정합니다. 넓은 온도 범위에서 사용 가능하며 응답 속도가 빠릅니다. 종류로는 K, J, T, E, N, R, S, B, C, G, D 타입 등이 있습니다.
• 저항 온도 감지기 (RTD, Resistance Temperature Detector): 금속의 저항이 온도에 따라 변하는 특성을 이용하여 온도를 측정합니다. 백금(Pt) RTD가 가장 일반적이며, 높은 정확도와 안정성을 제공합니다. 주로 PT100, PT1000 등의 규격이 사용됩니다.
• 서미스터 (Thermistor): 반도체 물질의 저항이 온도에 따라 비선형적으로 크게 변하는 특성을 이용합니다. 작은 온도 변화에도 민감하게 반응하며 응답 속도가 빠릅니다. 주로 NTC(Negative Temperature Coefficient) 서미스터가 사용됩니다.
• 바이메탈 (Bimetal): 열팽창 계수가 서로 다른 두 금속판을 접합하여 온도 변화에 따라 휘어지는 정도를 이용하여 온도를 감지합니다. 주로 온도 스위치나 간단한 온도 지시계에 사용됩니다.
• 액체 팽창식 온도계: 액체의 열팽창을 이용하여 온도를 측정합니다. 과거에는 수은 온도계가 많이 사용되었으나, 환경 문제로 인해 알코올이나 기타 유기 액체를 사용하는 온도계가 주로 사용됩니다.

비접촉식 온도 센서

• 적외선 온도 센서 (Infrared Temperature Sensor): 물체가 방출하는 적외선 에너지를 감지하여 온도를 측정합니다. 측정 대상과 직접 접촉하지 않고도 온도를 측정할 수 있어 움직이는 물체나 접근하기 어려운 곳의 온도 측정에 유용합니다. 측정 거리에 제한이 있을 수 있으며, 물체의 표면 온도만 측정 가능합니다.
• 서모파일 (Thermopile): 여러 개의 열전대를 직렬로 연결하여 적외선 에너지를 감지하고 이를 전압으로 변환하여 온도를 측정합니다.

온도 센서 선택 시 고려 사항

• 측정 온도 범위: 측정하고자 하는 온도의 최저 및 최고 온도 범위를 고려해야 합니다.
• 정확도: 요구되는 온도 측정의 정확도를 확인해야 합니다.
• 응답 속도: 온도 변화에 얼마나 빠르게 반응해야 하는지를 고려해야 합니다.
• 환경 조건: 사용 환경의 온도, 습도, 부식성 물질 유무 등을 고려해야 합니다.
• 접촉/비접촉 여부: 측정 대상의 특성 및 접근 가능성에 따라 접촉식 또는 비접촉식 센서를 선택해야 합니다.
• 출력 신호: 센서의 출력 신호(전압, 전류, 저항 등)가 시스템과 호환되는지 확인해야 합니다.
• 비용: 센서의 가격 및 시스템 구축 비용을 고려해야 합니다.

온도 센서는 다양한 산업 및 생활 분야에서 중요한 역할을 수행하며, 적절한 센서의 선택은 시스템의 효율성과 안전성을 높이는 데 필수적입니다.