FSR 센서란?
개요
**FSR(Force Sensitive Resistor)**은 가해지는 힘이나 압력에 따라 저항값이 변화하는 센서입니다. 압력이 증가하면 저항이 감소하는 특성을 가지고 있어, 간단한 회로로 압력을 측정할 수 있습니다.
핵심 특징
- 📏 얇고 유연한 형태 (두께 0.2~1.5mm)
- 💰 저렴한 가격
- 🔧 간단한 사용법
- ⚡ 낮은 전력 소비
기본 구조
FSR 센서는 크게 두 개의 층으로 구성되어 있습니다:
상판 (Top Layer)
- 유연한 폴리에스터 필름: 압력을 전달하는 역할
- 전도성 트레이스: 전기 신호를 전달하는 경로
- 접착층: 하판과의 결합을 위한 층
하판 (Bottom Layer)
- 전도성 폴리머 잉크: 압력에 따라 저항이 변하는 핵심 소재
- 기판: 센서의 물리적 지지대 역할
- 전극 패턴: 전기적 연결을 위한 구조
┌─────────────────────┐ ← 압력 인가
│ 상판 (Top Layer) │
│ [유연한 필름] │
├─────────────────────┤
│ 스페이서/접착층 │
├─────────────────────┤
│ 하판 (Bottom) │
│ [전도성 폴리머] │
└─────────────────────┘
작동 원리 요약
- 압력 없음
- 낮은 압력
- 높은 압력
- 상태: 상판과 하판의 전도성 입자들이 서로 떨어져 있음
- 저항: 매우 높음 (>10MΩ)
- 출력: 거의 0에 가까운 신호
- 상태: 일부 전도성 입자들이 접촉 시작
- 저항: 높음 (100kΩ ~ 1MΩ)
- 출력: 낮은 신호 레벨
- 상태: 많은 전도성 입자들이 접촉
- 저항: 낮음 (1kΩ ~ 10kΩ)
- 출력: 높은 신호 레벨
장단점 비교
✅ 장점
특성 | 설명 |
---|---|
저렴한 가격 | 로드셀 대비 1/10 ~ 1/100 수준 |
얇고 유연함 | 0.2~1.5mm 두께로 좁은 공간에 설치 가능 |
간단한 사용 | 복잡한 신호 처리 회로 불필요 |
내구성 | 100만 회 이상 작동 가능 |
다양한 크기 | 5mm ~ 600mm까지 다양한 크기 제공 |
⚠️ 단점
특성 | 설명 | 해결 방법 |
---|---|---|
정밀도 한계 | ±5~10% 오차 | 교정을 통한 보정 |
드리프트 현상 | 장시간 압력 시 값 변화 | 주기적 재교정 |
온도 영향 | 온도에 따른 저항 변화 | 온도 보상 회로 |
히스테리시스 | 압력 증가/감소 시 다른 값 | 소프트웨어 보정 |
FSR vs 다른 압력 센서
특성 | FSR | 로드셀 | 압전 센서 |
---|---|---|---|
정확도 | ±5~10% | ±0.1~1% | ±1~3% |
가격 | 💰 낮음 | 💰💰💰 높음 | 💰💰 중간 |
두께 | 0.2~1.5mm | 10mm 이상 | 1~5mm |
응답속도 | 1~2ms | 10ms | μs 단위 |
적용분야 | 일반 측정 | 정밀 측정 | 동적 측정 |
주요 응용 분야 미리보기
FSR 센서는 다양한 분야에서 활용됩니다:
- 🏥 의료: 재활 장비, 자세 모니터링
- 🏭 산업: 품질 검사, 로봇 그리퍼
- 🎮 엔터테인먼트: 게임 컨트롤러, 전자 악기
- 🎓 교육: STEAM 교육, 실험 장비
다음 단계
FSR 센서의 기본 개념을 이해하셨다면, 작동 원리 페이지에서 더 자세한 기술적 내용을 학습해보세요.