온도 감지 센서 종류, 써모미터, 써모파일, RTD (원리)

온도 감지 센서 종류, 써모미터, 써모파일, RTD (원리)

온도 센서 기능이 필요한 애플리케이션은 일반적으로 표에 나타난 센서들 중 한가지를 사용한다. 정확도가 +-2도씨 ~ +-3도씨인 기본 온도 센서, 온도 감지를 위해, 저렴한 비용과 최소의 BOM이 특징인 서미스터가 가장 널리 쓰이고 있다. 그러나 MCU가 사용되는 애플리케이션에서 ADC 입력을 사용할 수 없을 경우, 반도체 센서가 많이 이용되고 있다.

-+2도씨 이상의 정확도를 비롯해 저전력 소모 및 고해상도 측정이 요구되는 설계일 때, 반도체 센서는 -40 ~ +125도씨의 센서 범위 내에서 가성비가 가장 좋다. RTD는 가격이 비싸고 정밀한 AD 변환을 유지하기 위해 외부 BOM 비용이 들지만, 정확도가 최대 +=0.2도씨로 가장 높다.

[접촉식, 적외선, 열 감지] 센서 원리 응용

실리콘랩스의 Si705x 센서 제품군과 같은 새로운 반도체 온도 센서는 RTD와 비교할 만한 수준의 정확도를 제공하며 외부 부품을 추가할 필요도 없어, 결국 시스템 레벨의 BOM 비용을 줄일 수 있다. 써모파일은 비접촉 방식의 이점을 제공하므로 보다 덟은 범위의 온도 센서로 측정할 수 있다. 일반적인 써모파일 설계는 TO-5 금속 캔 패키징을 사용하는데, 이 경우 외부 앰프가 필요하거나 내장형 ASIC이 포함된다.

이 방식은 적절한 광기계 설계도 필요하므로 비용이 높고, 써모파일은 비접촉 방식이 훨씬 유리한 애플리케이션에만 제한적으로 사용된다. 써모파일은 귀 체온계나 고온에서 활용되는 산업 프로세스 제어 등과 같은 분야에 적합하다.

센서 종류	장점	단점
써모미터	저렴한 비용 최소한의 BOM	정확도 떨어짐  외부 AD필요
써모파일	비접촉 측정 방식  넓은 온도 센서 범위	고비용  일부 응용 분야에는 광기계 설계가 맞지 않음  대상 색상이 정확도에 영향을 미칠 수 있음
RTD	가장 우수한 정확도  넓은 온도 센서 범위	고비용  큰 BOM 부담  반응 시간 느림  외부 ADC 필요
써모커플	가장 넓은 온도 범위	큰 BOM 부담(냉접점 보정 필요)  정확도 떨어짐  외부 ADC 필요
CMOS 기술 방식의 집적 반도체	고정확도 면에서 가성비 좋음  전력 소모 적음  최소한의 BOM  ADC 통합형	제한적인 온도 센서 범위  써모미터에 비해 고가

[위 표 그림, 온도 감지 센서 종류]

[온도 감지 센서 종류] [접촉식, 적외선, 열 감지] 센서 원리 응용

아래는 시중에서 흔히 볼 수 있는 써모미터입니다.

[온도 센서, 감지 센서] 휴대용 써모미터

위의 제품은 휴대용 써모미터 중 하나인데 현재는 용도에 맞춰 사용할 수 밖에 없습니다.

출처 : 전자기술 2015년 7월 46p

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