센서 계산과 교정을 한 번에 해결하는 방법은?
써미스터 온도센서, 압력센서, ADC 분해능 등
다양한 센서 계산과 교정을 손쉽게 진행할 수 있는 방법을 소개합니다.
센서의 정확한 측정을 위해 필요한 계산 원리와 활용 팁을
한 번에 정리해 드립니다.
써미스터 온도 계산 원리 이해하기
써미스터는 온도에 따라 저항값이 변하는 특성을 가진 센서입니다.
정확한 온도 측정을 위해서는 저항값과 온도 관계를
스테판-볼츠만 공식 또는 Steinhart–Hart 식을 활용해 계산합니다.
센서별 데이터시트를 참고하여 계수 값을 입력해야
신뢰성 있는 결과를 얻을 수 있습니다.
압력 센서의 전압 변환과 보정
압력 센서는 측정값을 전압으로 변환하여 출력합니다.
이 전압값을 압력 단위로 환산하려면 제조사에서 제공하는
변환식 또는 스케일 팩터를 적용해야 합니다.
보정 과정에서는 영점(Offset)과 스팬(Span) 조정을
꼭 진행해야 합니다.
ADC 분해능과 측정 해상도 계산
ADC(아날로그-디지털 변환기)의 비트 수에 따라
센서 측정 해상도가 달라집니다.
예를 들어 10비트 ADC는 1024단계, 12비트 ADC는
4096단계로 값을 나눠 변환합니다.
계산식은 분해능 = 전압 범위 ÷ 단계 수로 정의됩니다.
| 비트 수 | 단계 수 |
|---|---|
| 10비트 | 1024 |
| 12비트 | 4096 |
| 16비트 | 65536 |
센서 교정의 중요성과 절차
센서 교정은 측정값의 신뢰도를 확보하는 핵심 절차입니다.
표준값과 실제 측정값을 비교해 보정 계수를 적용하고,
온도나 압력 변화에 따른 오차를 줄이는 작업을 포함합니다.
주기적으로 교정을 진행해야 장기간 안정적인 데이터를
얻을 수 있습니다.
센서 데이터 실시간 확인 팁
센서 출력은 노이즈의 영향을 받을 수 있기 때문에
필터링 기법을 적용하는 것이 좋습니다.
대표적으로 이동평균 필터, 저역통과 필터 등을 사용하여
실시간 데이터의 변동을 완화할 수 있습니다.
온라인 센서 계산기 활용 방법
온라인 센서 계산기는 저항값 입력만으로 온도 변환,
압력값 입력만으로 전압 환산 등을 자동으로 처리해 줍니다.
또한 ADC 비트와 전압 범위를 입력하면 분해능을 즉시 계산해
센서 시스템 설계에 유용합니다.
실제 적용 예시와 활용 분야
차량 엔진 온도 측정, 산업용 압력 모니터링, 환경 데이터 수집 등
다양한 분야에서 센서 계산이 활용됩니다.
특히 IoT 기기 설계에서는 센서 선택부터 교정, 데이터 처리까지
전 과정이 정확해야 시스템 안정성이 확보됩니다.
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