압력 센서란?

압력 센서는 스테인리스 스틸, 실리콘 등으로 만들어진 다이어프램에 대한 기체 또는 액체의 압력을 측정하고, 측정값을 전기 신호로 변환하여 출력하는 압력 감지 소자를 갖춘 장치입니다.
(E8[] 압력 센서는 실리콘 다이어프램을 사용합니다.)

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특징

1. 액체, 기체, 가연성 물질, 부식성 물질 등 측정 대상에 따라 다양한 센서가 사용됩니다.
(E8[] 센서는 불연성 및 비부식성 기체의 압력을 측정하는 데 사용됩니다.)

2. 절대 압력을 측정하는 센서와 대기압 또는 특정 압력에 대한 상대 압력을 측정하는 센서가 있습니다. 대기압을 기준으로 사용하는 센서에는 음압과 양압을 측정하는 센서가 있습니다. (E8Y는 차압 센서이고, E8F2는 대기압을 기준으로 사용하는 게이지 압력 센서입니다.)

반도체 왜곡 게이지 구조

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작동 원리

반도체 압전 저항 분산 압력 센서는 다이어프램 표면에 반도체 변형 게이지가 형성되어 있으며, 외부 힘(압력)에 의해 다이어프램이 변형될 때 발생하는 압전 저항 효과를 이용하여 전기 저항의 변화를 전기 신호로 변환합니다.
대표 모델: E8F2

정전용량식 압력 센서는 정전 유리 전극과 반대쪽 가동 실리콘 전극으로 구성된 커패시터를 가지고 있으며, 가동 전극이 외부 힘(압력)에 의해 변형될 때 발생하는 정전용량의 변화를 전기 신호로 변환합니다.
대표 모델: E8Y

압전 저항 효과

위 도체의 전기 저항은 다음 공식으로 표현됩니다:
R = px L/S.

p: 전기 저항률
L: 도체 길이
S: 도체 단면적

이 도체를 아래와 같이 오른쪽이나 왼쪽으로 당기면 길이가 늘어나고 단면적이 줄어듭니다.

위 도체의 전기 저항은 다음 공식으로 표현됩니다:
R' = px(L+1)/(Ss).

따라서
R' > R입니다.
이는 기계적 힘을 가하면 전기 저항이 어떻게 변하는지 보여줍니다.