산업용 센서는 측정값을 어떻게 전달하나요?

Question

공장 자동화 설비에서는 온도나 압력, 위치 등을 측정한 센서의 정보를 제어장치로 전달하는데, 센서에서 얻은 물리적 정보를 전기 신호로 바꾸고 전달하는 과정을 어떻게 이루어지는지 의견 부탁 드립니다.

Answer 1

안녕하세요. 박재화 전문가입니다.

산업용 센서는 온도와 압력, 위치 같은 물리량을 먼저 전압과 전류, 저항 변화 같은 전기 신호로 바꾼 뒤 센서 내부의 변환소자와 신호처리 회로가 이 작은 변화를 증폭시키고 보정해서 제어장치가 읽기 쉬운 형태로 만들어 주는 것입니다.

전류신호는 긴 배선에도 노이즈와 전압 강하의 영향을 비교적 적게 받는데, 최근에는 산업용 이더넷이나 RS-485 처럼 측정값을 디지털 데이터로 직접 전송하는 센서도 많이 사용되고 있습니다. PLC나 제어기는 이 신호를 받아 실제 온도나 압력 값으로 환산하고, 설정값과 비교해 모터나 밸브 같은 장치를 제어합니다.

산업용 센서의 핵심은 단순히 측정하는 것보다 그 값을 안정적이고 정확하게 전달하는 신호처리 기술에 있다고 생각합니다.

Answer 2

안녕하세요. 김재훈 전문가입니다.

산업용 센서는 온도 압력 위치 등의 물리량을 감지한 뒤 저항 전압 전류 주파수 등의 전기적 신호로 변환하고 내부 회로에서 이를 증폭 보정합니다 이후 아날로그 신호는 보통 4~20mA와 같은 표준 신호로 전달하거나 디지털 센서는 데이터를 디지털 값으로 변환해 통신합니다 제어장치인 PLC나 산업용 컴퓨터는 이 신호를 입력받아 설정값과 비교하고 모터 밸브 등의 장치를 제어합니다 특히 산업 현장에서는 전기적 잡음과 기 배선에 강한 4~20mA RS-485 산업용 이더넷 등의 통신 방식을 활용해 안정적으로 정보를 전달합니다

Answer 3

안녕하세요. 최정훈 전문가입니다.

산업용 센서는 온도나 압력 같은 물리량의 측정을 먼져 합니다. 그다음에 4에서 20mA 전류나 0에서 10V 전압 같은 아날로그 신호로 바꿉니다. 그다음, PLC 같은 제어장치로 전송을 하죠. 요즘은 노이즈에 강하고 정확도가 높아서 RS-485나 IO-Link 같은 디지털 통신방식을 쓰는 경우도 많아지고 있는 추세입니다. 그런다음에 제어장치는 이렇게 전달받은 전기 신호를 데이터로 해석하게되고, 설비 작동을 알아서 제어하게 됩니다. 그리고 중간 중간에 신호 conditioner를 거치세되면서, 신호를 증폭하거나 감쇄시키는 보정 작업도 필수적으로 들어가게 됩니다.

Answer 4

안녕하세요. 강세훈 전문가입니다.

산업용 센서는 온도,압력,위치 같은 물리량을 전압,전류,저항 변화로 바꾸고 내부 회로에서 증폭,보정 한 뒤 4~20mA 아날로그 신호나 RS-485, 이더넷 같은 디지털 통신으로 제어장치에 전달합니다.

PLC는 이 신호를 해석해 설비를 제어한답니다.