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스마트센서의 디지털 자기학습 교정시스템

전문가 제언: ○ 제어계측 계통에서 센서는 물리량이나 화학적 성분 등 변량(process variables)을 검출하여 모니터링(monitoring)이나 계통제어(control)를 위한 필요한 데이터를 제공하는 일차적 디바이스이다. 기존의 센서는 단지 온도, 압력 등의 준위를 검출하는 기능만 갖고 있었지만 최근에는 스마트센서(smart sensor)라는 지능형 센서가 개발되어 검출기능뿐만 아니라 논리제어기능, 통신기능, 판단기능을 가진 고도화된 센서로 발전되고 있다.

– 논리제어기능은 센서신호의 디지털 화 및 보정/보상기능과 동작제어를 하고, 통신기능은 주로 표준화된 디지털통신 프로토콜에 의한 센서신호와 제어신호 통신을 한다. 판단기능은 제어기능과 더불어 센서의 최적화, 자체진단, 전원관리 등 센서에서 얻은 데이터분석에 의한 판단수준까지 발전하였다.

○ 이러한 스마트 센서는 센서의 에러, 오프셋, 비선형성 등의 출력보정에 있어 전자적 트리밍(trimming)을 수행할 수 있게 한다. 기존의 센서는 보정이 후막저항의 레이저 트리밍이나 디스크리트 다이오드 퓨징( discrete diode fusing)의 아날로그 트리밍 방식을 사용하기 때문에 보정기능이 제한적이고 정확도가 떨어진다. 또한 센서사이즈가 크고 보정시간과 유지비용이 많이 필요하다.

○ 이 글에서 제안된 디지털 자기학습교정시스템은 이러한 스마트센서의 전자적 트리밍의 한 방법으로 학습에 의한 교정으로 센서의 측정정확도를 높이고, 교정시간을 단축할 수 있고 또한 대량의 센서를 교정할 수 있는 매우 경제적이고 효율적인 방법이라고 생각된다.

○ 따라서 이러한 스마트센서는 앞으로 유비쿼터스 환경의 사회발전과 더불어 수요가 더욱 증가할 것으로 판단되며 미국, 일본 등 선진국 등은 기술 확보에 박차를 가하고 있다. 그러나 국내 센서기술은 선진국에 비하여 미미한 수준으로 센서분야의 국내 기술자립을 위하여 스마트센서관련 기술개발에 산학연이 연계하여 더욱 힘을 기울어야 할 것이다.

저자: Matej Mozek, Danilo Vrtacnikm Drago Resnik, Uros Aljancic, Samo Penic, Slavko Amon
자료유형: 학술정보