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용량성 습도 센서용 직접 인터페이스 회로

전문가 제언: ○ 습도는 공기 중에 포함된 수증기의 비율을 표시하는 것으로 온도와 함께 건물의 공기조화시설, 식품의 보존, 기상관측뿐 아니라 제조업에서는 건조 공정이나 화학공정에서 중요한 제어 요소 중의 하나이다. 또한 습도는 쾌적한 생활환경을 유지하는 데 필요하며, 우리가 흔히 말하는 불쾌지수는 습도와 온도에 직접 관련되어 습도가 올라가면 증가하게 된다.

– 이러한 습도를 측정하기 위해서는 습도센서(humidity sensor)가 필요하다. 이전에는 습도측정으로 건습식이나 모발식이 전부였으나 최근에는 세라믹, 고분자, 전해질, 초음파 및 열전도 등의 습도센서가 개발되고 있다. 이러한 습도에는 상대습도와 절대습도가 있는데, 일반적으로 상대습도를 많이 사용한다. 상대습도는 대기 중의 수증기 양과 그때의 온도에서 대기의 포화수증기량의 비를 말하며, 절대습도는 1m의 기체용적에 포함된 수증기의 질량을 말한다.

○ 센서의 기능은 측정대상의 물리량을 감지 또는 검출하여 이를 전기신호로 변환하여 측정값을 표시하거나 제어기에 보내서 필요한 공정변수(process variables)를 목표치(set point)로 제어하는 것이다. 따라서 이러한 기능을 수행하기 위해서 센서는 측정의 정밀도(오차범위), 선형성, 반복성 및 히스테리시스 특성 등의 허용치 이내에서 동작해야 한다.

○ 더구나 최근 산업분야를 비롯하여 여러 분야에서 정보화 자동화가 널리 활용됨에 따라 센서에 대한 중요성이 더욱 증대되고 있다. 이에 따라서 센서의 검출한계, 집적화 기술, 다기능 기술, 지능화 기술 및 다양한 센서재료의 개발이 요구되고 있는 실정이다.

○ 습도센서도 이런 관점에서 여러 분야에 응용되면서 정밀도 향상, 오차의 감소 및 비선형성 감소 등을 위한 기술이 개발되고 있다. 이러한 센서 특성의 개선뿐 아니라 센서의 집적화로 장치를 단순화 하면서 성능향상, 저 비용 및 저 소비전력의 인터페이스 회로가 개발되고 있다. 이 글에서 기술한 용량성 습도센서를 직접 인터페이스 회로에 연결하여 습도를 측정하는 기술은 매우 유용한 기술로 판단된다.

저자: Ferran Reverter, Oscar Casas
자료유형: 학술정보