센서(Sensor)의 종류 - ④가속도 센서

센서(Sensor)의 종류 - ④가속도 센서

 

1. 가속도 센서란?

가속도란 단위 시간 당 속도를 뜻하며, 그 가속도를 측정하는 IC가 가속도 센서입니다.

가속도를 측정함으로써, 물체의 기울기나 진동 등의 정보를 계측할 수 있습니다.

가속도의 단위는 m/s2 (국제 단위계 SI※)가 사용됩니다.

또한, 단위 G는 표준 중력※ (1G = 9.806 65m/s2)를 기준으로 한 가속도 값입니다.

그 외에도 지진 진동의 가속도에 사용되는 단위로서 Gal※ (CGS 단위계)도 있습니다.

 

※ 국제 단위계 SI (프랑스어 : Système international d'unités)

길이 m, 질량 kg, 시간 s (MKS 단위)의 조합으로 단위를 표현하는 국제 단위.

※ 표준 중력

물체가 중력으로 인해 생기는 가속도. 물체를 자연낙하시킬 때, 물체의 속도가 단위 시간에 따라 빨라지는 값 (9.806 65m/s2)을 나타냅니다.

※ Gal

CGS (길이 cm, 질량 g, 시간 s를 기본으로 하는) 단위계에 있어서의 가속도 단위. SI 단위계의 1/100 (1Gal=0.01 m/s2)로 정의됩니다.

일반적으로 가속도 센서는 하기와 같이 Low G 가속도 타입과 High G 가속도 타입으로 분류됩니다.

< 측정범위에 따른 가속도 센서 분류 >

 

2. 정전 용량 방식의 가속도 센서

가속도 센서는 MEMS 기술을 사용한 정전 용량 방식의 가속도 센서입니다.

센서 소자는 Si로 만들어진 고정 전극과 가동 전극, 스프링으로 구성되어 있습니다. 가속도가 가해지지 않은 상태에서는 고정 전극과 가동 전극 사이의 거리가 동일합니다. 반면에 가속도가 인가되면, 가동 전극이 변위하여, 고정 전극과의 위치 관계에 변화가 생김에 따라 전극간 용량이 변화합니다. 발생한 용량 변화는 ASIC※를 통해 전압으로 변환되어 가속도를 산출합니다.

 

※ ASIC

Application Specific Integrated Circuit (특정 용도의 집적 회로)

특정 용도를 대상으로, 여러 개의 회로 기능을 1chip에 집적한 회로입니다.

< 정전용량 방식의 원리 >

 

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