위건드 센서를 이용한 근접 센싱
외부 자기장의 변화를 전기 신호로 변환하는 위건드 센서는 근접 센싱 시스템으로 이용할 수 있는 장점이 있다.
위건드 센서는 특수하게 처리된 강자성 합금인 위건드 와이어를 기반으로 구성된다. 위건드 와이어는 변화하는 외부 자기장에 노출되면 초기의 자극을 유지하다, 외부의 자기장의 극성 변화가 특정 임계치를 초과하면 순간적으로 위건드 와이어의 자극이 반전된다. 이러한 자극의 순간적인 반전은 수 마이크로 초 이내에 발생하며, 강자성체 코어 주위에 감겨진 구리 코일에 독특한 전류 펄스를 생성한다. 이때 발생한 펄스는 로직 회로를 구동하여 저전력 칩을 구동하기에 충분한 에너지를 공급한다. 이러한 형태의 자가 전원공급 방식의 위건드 센서는 외부의 전원 공급에 의존하지 않고 알람 시스템에 신호를 공급할 수 있으므로 더욱 안정적이고 안전하다. 또한 보조 배터리의 상태를 확인하거나 교체할 필요가 없으므로 유지보수 비용을 극적으로 절감할 수 있다.
- 근본적으로 안전한 자가발전 방식
- 비접촉 자기식 근접 센싱
- 넓은 동작 주파수 범위
- 이벤트 기반의 안정적인 펄스 생성
- 에너지 손실 없이 반복적인 펄스 이벤트 생성
위건드 센서는 다양한 형태로 근접 센싱에 이용되어 왔다. 외부의 물체가 자화된 상태이거나, 또는 영구자석이 부착된 상태에서 그 물체가 자극의 반전을 유도할 수 있는 충분히 거리에 근접하면 위건드 센서에서 대응하는 펄스가 발생한다. 이러한 펄스를 이용하여 선형, 또는 회전 모션을 감지할 수 있다. 또는 다른 방법으로, 위건드 센서를 두 개의 영구자석 사이에 위치하여 사용할 수 있다. 금속성의 물질이 근접하면 위건드 센서 주변의 자기장에 변형이 발생하고, 위건드 와이어 극성의 반전으로 인하여 펄스가 발생한다.
위건드 센서의 장점
위건드 센서는 외부의 전원을 이용하지 않는 자가발전 방식의 센서로서, 본질안전 시스템이다. 위건드 와이어 어셈블리와 외부 자기장 변화를 발생하는 구조 간에 물리적인 접촉이 없어 마모가 발생하지 않으며, 수 천만회의 반복적인 동작에도 안정적이다. 위건드 센서는 물리적으로 견고하며, 넓은 동작온도 범위를 지원한다. 또한 위건드 센서는 전기적 노이즈에도 강인하며, 거의 0에서 30kHz 범위의 주파수 대역에서 안정적인 응답신호를 제공한다.
POSITAL의 위건드 센서는 구리 코일에 감겨진 15mm 길이의 위건드 와이어로 구성되며 SMD 마운트 가능한 플라스틱 지지 구조의 형태로 패키징 되어있다.