근접 센서(Proximity Sensor)는 물리적 접촉 없이 가까이 있는 물체의 존재를 감지하는 센서입니다. 전자기장 또는 적외선과 같은 전자기파 빔을 방출하고, 되돌아오는 신호의 변화를 감지하여 작동합니다.
작동 원리
근접 센서는 사용하는 에너지의 종류에 따라 다음과 같이 분류됩니다:
* 유도형 센서 전자기장을 이용해 금속 물체를 감지합니다. 진동하는 자기장을 생성하고, 금속 물체가 이 자기장 안으로 들어오면 진동의 진폭에 변화가 생기는데, 이 변화를 센서가 감지합니다.
* 정전 용량형 센서 ⚡: 정전 용량의 변화를 측정하여 금속 및 비금속 물체를 모두 감지합니다. 정전기장을 생성하고, 물체가 이 장에 들어오면 센서와 물체 사이의 정전 용량이 변하는 것을 감지합니다.
* 광학식 센서 💡: 주로 적외선과 같은 빛을 사용하여 물체를 감지합니다. 빛을 방출하는 발광부(LED)와 빛을 수신하는 수광부(포토트랜지스터)로 구성되어 있습니다. 빛이 물체에 반사되어 돌아오거나(확산 반사형), 물체가 발광부와 수광부 사이의 빛을 가로막을 때(투과형) 물체를 감지합니다.
* 초음파 센서 📢: 음파를 사용하여 물체를 감지합니다. 초음파 펄스를 내보내고, 그 반향음이 되돌아오는 데 걸리는 시간을 측정합니다. 이 비행 시간 측정(time-of-flight)을 통해 물체까지의 거리를 알아냅니다.
활용 분야
근접 센서는 일상적인 기기와 산업 현장에서 광범위하게 사용됩니다.
* 스마트폰: 통화 중 얼굴을 귀에 대면 화면이 꺼져 의도치 않은 터치를 방지합니다.
* 자동차 산업: 주차 보조 시스템이나 사각지대 감지 시스템에 사용됩니다.
* 제조업: 컨베이어 벨트에서 제품을 분류하거나, 물건 수를 세거나, 기계의 안전을 확보하는 데 필수적입니다.
* 로봇 공학: 로봇이 장애물을 피하며 이동하도록 돕습니다.
* 엘리베이터: 문이 닫힐 때 물체나 사람이 끼지 않도록 감지합니다.