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아날로그 AM/FM과 산업용 물체 감지 기술 (1)

글쓴이 : SOONDORI

AM/FM 튜너나 라디오의 OSC 코어를 돌리다가… “이런 됀장!” 방금 코어를 깨 먹었거나 이미 깨져 있는 것을 확인하고 허탈한 상태에서 코어 부스러기를 제거하다 보면,

쇠막대기 드라이버의 접근에 의해 국부발진 주파수가 달라지는 것을 알 수 있다.

* 관련 글 : 삼성전자 소노라마 S36T 오버홀 (11) Core 깨짐

그 반응을 <전자회로가 생성 중인 주파수와 접근 금속 물체의 오묘한 관계식>으로 정의하고 그것을 산업계에 그대로 투영하면,

μm 단위의 세밀한 거리측정이나 금속 물체의 절대 위치를 감지하는 센서의 동작 원리가 된다. 실제로 산업용 거리 측정 센서(Displacement Sensor)나 근접 상태 판별 센서(Proximity Sensor)용으로 널리 쓰이고 있음.

측정 원리는 다음과 같이 요약할 수 있다.

거리(Distance) =
Fx(코일 대 금속의 상관관계에 의한 Inductance 변화 ≒ 교란인자로서의 와전류(Eddy Current) 변화
≒  내부 생성 주파수 변화 ≒ 주파수에 종속된 임피던스 변화 ≒ 임피던스 변화에서 초래된 전압/전류 출력의 변화, 온도 등 기타 물리 변수, ±이격 거리별 Calibration Factor)

(▲ 감지 대상 금속별 반응도 예시. FE360은 ISO 630에서 정의된 구조용 강철. 역시… 어디를 가도 전자기장에는 純鐵이 최고!)

DIY 작업으로 만들 수 있을까?

돈 받고 파는 센서가 제공하는 정밀도, 오차율, 선형성, 온도 내성, 내 오염성, 캘리브레이션 등 일반 속성을 일체 무시한다면… 당연히! 코어가 깨진 OSC 코일이나 IF 코일에서 코어를 빼내든 새로 코일을 감든 그 픽업 코일의 중간에 바늘 같은 금속 봉을 왔다 갔다 하게 만들고 콜피츠 발진기를 하나 붙여주면…

용도는,

망나니 소를 키우고 있는데 그 소가 호시탐탐 탈출하려고 한다. 소가 축사 철제문을 밀었을 때 문이 얼마나 밀리는지 정도는 대충. 그리고 최대 이격거리에 철제문의 물리 상수를 상상으로 곱하면, 그 소가 얼마나 막강한 체력으로 개문에 도전하고 있는지, 언제쯤 문이 부서질지도 가늠해 볼  수 있겠다.

그러면 며칠 굶겨서 힘을 빼주거나 언능~ 아까씨 소를 소개해야…

* 관련 글 : 아날로그 AM/FM과 산업용 물체 감지 기술 (2)

 

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