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노트 / 센서와 신호처리

센서 기초: 사양서에서 볼 숫자들

물리량이 전압이나 데이터로 바뀌는 원리와, 센서를 고를 때 비교하는 범위, 분해능, 정확도, 응답 속도.

GROUND EMBEDDED · 정리 노트센서·신호 01센서 기초출력예MCU 연결아날로그 전압서미스터 분배기, 홀 전…ADC디지털 통신MPU6050, BME2…I2C, SPI

센서는 온도, 가속도, 자기장, 거리 같은 물리량을 전기 신호로 바꿉니다. 출력 방식은 크게 세 가지입니다.

출력 예 MCU 연결
아날로그 전압 서미스터 분배기, 홀 전류 센서 ADC
디지털 통신 MPU6050, BME280, VL53L0X I2C, SPI
펄스 / 주파수 엔코더, 초음파 에코, 홀 스위치 타이머 캡처, GPIO 인터럽트

사양서 용어

용어 의미
측정 범위 ±2g, -40~125℃
분해능 구분할 수 있는 최소 변화
정확도 참값과의 차이 (오프셋 + 이득 오차 + 비선형)
감도 단위 물리량당 출력 (mV/g, LSB/°/s)
노이즈 밀도 µg/√Hz 등. 대역폭이 넓을수록 노이즈 증가
응답 시간 / ODR 얼마나 빨리, 자주 새 값을 주는가
온도 드리프트 온도에 따라 오프셋이 얼마나 변하나

분해능과 정확도는 다르다

16비트 센서라도 오프셋이 크면 정확하지 않습니다. 분해능은 "얼마나 잘게 나누는가", 정확도는 "얼마나 맞는가"입니다. 대부분의 센서는 보정(캘리브레이션)으로 오프셋과 이득을 맞춘 뒤에 써야 사양서 정확도에 가까워집니다.