정밀 산업용 온습도 센서 선택 가이드 - E+E HTS801로 알아보는 센서 10가지 특성

시중에 정말 많은 정밀 산업용 온습도 센서들이 출시되어 있습니다. 

어떤 센서가 내가 속한 산업, 공정에 적합한지 판단하려면 먼저 센서의 이론적 특성과 성능을 이해하고 각 브랜드 별 센서를 데이터 시트를 보며 비교한 후 올바른 제품을 선택해야 합니다. 

 

정밀한 데이터가 핵심 경쟁력이 되는 산업 현장에서 특히 온도와 습도의 정밀 측정은 공정 안정성, 품질 유지, 에너지 효율 향상에 직접적으로 연결되기 때문이죠. 

 

📌예를 들어, 제약 산업의 경우 온도는 ±0.5℃ 이내(권장 ±0.2℃), 습도 ±2~3% RH 이내(권장 ±1.5% RH)의 정확도를 요구하며 반도체 산업의 클린룸의 경우 온도 ±0.1~0.3℃, 습도 ±1~2%의 정확도를 요구합니다.

 

오늘은 센서의 이론적 특성을 알아보고 E+E 대표 온습도 센서 HTS801의 데이터 시트와 메뉴얼에서 특성을 어떻게 확인할 수 있는지 같이 보겠습니다.

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센서는 크게 정특성과 동특성으로 나뉘고 정특성 안에는 감도, 동작범위, 분해능, 선형성, 히스테레시스, 정확도/정밀도, 선택성 등이 있고 동특성 안에는 반응시간, 잡음, 환경 영향 등이 있습니다.

센서 특성

특성	설명
감도 (Sensitivity)	입력의 변화율에 대한 출력의 변화율. 센서가 특정 입력 값에서 시작해서 변화가 일어날 때, 얼마나 출력이 민감하게 반응하는지 나타내는 척도
동작범위 (Span)	센서에서 수용 가능한 최소 입력과 최대 입력, 그리고 최소 출력과 최대 출력 사이의 범위. 입력-출력 관계도에서 입력의 범위/출력의 범위를 보면 됨
분해능 (Resolution)	검출할 수 있는 최소 입력 증분. 너무 온도를 조금 변화시키면 그것의 아웃풋인 전류나 저항이 전혀 변화가 없어 최소의 온도 변화량을 정의하여 이 이상 입력이 변할 때 전류, 저항의 단위 값이 변하는 것으로 정하는 것
선형성 (Linearity)	전달 함수가 이상적인 직선관계로부터 벗어나는 정도. 정격입력과 정격출력이 정해져 있을 때, 최대 입력, 출력 편차에 대해 비율화한 것. 해당 값이 작을 수록 좋음
히스테레시스 (Hysteresis)	입력을 증가시켜가면서 출력을 측정할 때 얻는 곡선과 감소시켜가면서 출력 측정하였을 때 얻는 곡선이 달라지는 현상
정확도 (Accuracy)	측정된 값과 측정 대상의 참값 사이의 가까움의 정도. 센서 데이터가 실제의 온도, 습도, 진동 값 등을 정확히 받아들여야 하고, 이를 올바르게 가공하여 특정 상황을 정확히 판별, 분별할 수 있어야 하며, 이에 대응하여 내린 지령 값이 실제 의도한 바와 일치하게 내려줘야 한다는 것
정밀도 (Precision)	어떤 측정된 값을 반복적으로 재현해내는 능력
선택성	센서에 입력되는 여러 변수 중 원하는 변수만을 선택적으로 검출할 수 있는 능력
응답 시간 (Response Time)	입력의 크기를 갑자기 변화시킬 때 센서가 어떻게 응답하는지 보는 것. 센서의 입력에 따라 아웃풋이 얼마나 빠르게 반응을 하는지 보는 것
잡음 (Noise)	외부 환경 혹은 센서 시스템 내부에서 발생하는 원하지 않는 불규칙한 신호

 

그럼 위 센서의 특징을 E+E 고정밀 온습도 센서 HTS801 데이터 시트를 보면서 같이 찾아볼까요? 

 

고습과 화학적으로 오염된 환경을 위한 산업용 온습도 센서

 

🔗HTS801 데이터 시트 바로가기

 

🔗HTS801 메뉴얼 바로가기

 

🔍 HTS801 센서로 센서 특징 찾아보기

• 감도 (Sensitivity)

HTS801 데이터 시트 2페이지

" 온/습도 소자의 일체형 구조는 결로 또는 화학적 오염 이후에도 빠르게 정상 상태로 복귀할 수 있도록 보장합니다."

→외부 환경에 민감하게 반응하고 빠르게 안정화됨

• 정확도 (Accuracy) & 정밀도 (Precision) & 히스테레시스(Hysteresis)

E+E HTS801 데이터 시트 3페이지

-습도: ±1%RH 이내 (-15~+40℃, RH 90% 이하 구간), 온도: ±0.1℃ (20℃ 기준)

-상대 습도 정확도에는 RH 측정의 반복성과 히스테리시스를 포함한 정확도 수치 제공

-E+E는 Factory Calibration uncertainty 값까지 제공

❓Factory Calibration Uncertainty란? 

공장 교정 과정에서 발생할 수 있는 오차 범위로 이 센서는 출고 전 기준 장비로 얼마나 정밀하게 맞췄는가를 의미

예: 50% RH에서 ±0.85% RH 범위 내로 교정됨

→측정기의 '교정 품질'을 나타내는 지표로 오스트리아 정부 지정 교정 기관인 E+E이기 때문에 제공 가능한 값

• 반응 시간 (Response time)

E+E HTS801 데이터 시트 3페이지

→상대 습도 <15s (20℃에서 메탈 그리드 필터 장착 시)

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이렇게 센서의 특성에 대해 살펴보고 HTS801 제품의 데이터 시트와 메뉴얼을 통해 센서의 특성들을 함께 찾아봤는데요. 

정밀 공정용 온습도 센서 선택은 센서의 특성에 대한 이해, 제품별 스펙 비교 그리고 공정 환경과 특성 모두를 고려해야 하기 때문에 쉽지 않습니다. 😥

 

센서 선택에 어려움을 겪고 계시다면 E+E 한국 지사로 연락 주세요. 

오랜 경력의 센서 전문가들이 고객님의 공정 환경에 맞춰 센서 솔루션을 제공해 드립니다. 👨‍💻

HTS801이나 다른 샘플 시연 및 제공도 가능하니 문의 주시기 바랍니다! 

 

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<참고문헌> 센서의 이해: Part 1, 전병우 지음