물체를 감지하는 센서, 포토센서

안녕하세요, 주식회사 #한국전자기술 입니다.

자동화 공장의 기계나 프린터 등 사무용기기에는 물체의 유무를 감지하는 센서가 부착되어 있습니다. 이러한 기능을 수행하는 센서는 바로 '포토센서'로 물체의 유무, 나아가 물체의 크기나 색상, 명암까지 검출할 수 있는 센서입니다.

 

투과형 포토센서(출처:디바이스마트)

 

포토센서는 크게 투과형과 반사형으로 구분됩니다. 보편적으로는 신뢰성이 높은 투과형 포토센서가 사용되고 있어요. 

투과형 포토센서의 경우 발광 소자와 수광 소자가 마주보고있는 형태로 물체가 투과될 때 광량이 변화된다는 점을 활용해 물체의 유무와 위치를 감지할 수 있습니다.
발광 소자에서 적외선을 발사하고 수광 소자에서는 적외선을 인식하는 구조로, 중간에 물체가 있는 경우 발광 소자에서 조사하는 적외선이 수광 소자로 100% 수신되지 않아 포토 트랜지스터에 흐르는 전류가 작아지면서 전압 강하가 발생하게 되는데요, 이 때의 광량 변화를 감지해 물체의 유무를 판단합니다.

비접촉 방식의 소자이기 때문에 마모되는 일도 없고 신뢰성도 높습니다. 소비전력도 적은 편이에요.

 

반사형 포토센서(출처 : 오토닉스)

반사형 포토센서는 발광 소자와 수광 소자가 마주보고있는 형태가 아닌 동일면에 위치하고 있습니다. 발광 소자에서 조사한 적외선을 직접적으로 검출하지 않고 반사광을 수신하여 물체를 감지하는 방식을 활용해요. 
투과형 포토센서에 비해 외부광의 영향을 받기 쉽기 때문에 외부광에 주의해야하며 정밀도나 인식률이 낮다는 단점이 있습니다.

 

포토센서는 어디에 사용될까요?

 

물체를 감지하는 포토센서는 자동화 공장에서 대부분 활용됩니다. 컨베이어 벨트에서 물체의 유무를 확인하거나 물체 내의 바코드 또는 색상을 확인하는 용도로 사용되지요.
사무실과 가정에서 사용하는 프린터에도 포토센서가 내장되어있습니다. 용지의 유무를 판별하고 프린터 헤드 위치를 확인하는 기능을 수행해요.

아두이노나 라즈베리파이에 연결하여 사용하기도 하고, 실장형 모델은 PCB에 실장하여 사용합니다