제1장 센서 기술의 개요: 기계의 오감을 깨우는 기술
• 1.1 센서의 정의와 역할: 인간과 기계를 잇는 인터페이스
• 1.2 센서와 트랜스듀서: 에너지 변환의 스펙트럼
• 1.3 성능 지표: 데이터시트(Data Sheet)의 공학적 해석
제2장 물리량과 계측의 기초: 데이터의 신뢰성을 결정하는 언어
• 2.1 SI 단위계와 물리 표준: 공학적 소통의 규격
• 2.2 정확도와 정밀도: 데이터의 질적 평가
• 2.3 센서의 정적 특성 지표: 분해능과 히스테리시스
• 2.4 실무 적용: 반도체 노광 공정과 환경 제어
제3장 센서의 물리적 원리: 에너지 변환의 메커니즘
• 3.1 저항 변화 원리: 구조적 변형의 전기적 해석
• 3.2 홀 효과(Hall Effect): 자기장 내 전하의 거동
• 3.3 정전용량 변화 원리: 간극과 유전체의 미학
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신호 처리: 아날로그에서 디지털로의 여정
제4장 신호 변환과 센서 출력: 연속에서 불연속으로의 이정표
• 4.1 아날로그-디지털 변환(ADC)의 3단계 공정
• 4.2 ADC 성능 파라미터와 양자화 오차
• 4.3 산업용 데이터 전송 규격: 4~20mA 전류 루프 및 시리얼 통신
제5장 센서 신호 조절 회로: 미세한 신호의 돋보기와 거름망
• 5.1 연산 증폭기(OP-Amp)와 임피던스 매칭
• 5.2 계측 증폭기(IA): 차동 측정의 핵심과 CMRR
• 5.3 능동 필터 설계: 필요한 주파수만 남기는 기술
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센서 응용: 물리량별 정밀 측정 기술
제6장 기계·역학 센서: 위치와 힘을 정밀하게 읽는 기술
• 6.1 변위 센서: LVDT의 자기 유도형 정밀 측정
• 6.2 하중 센서: 로드셀(Load Cell)의 설계와 오차 보정
• 6.3 가속도 센서: 관성력의 전기적 변환과 주파수 응답
제7장 광 센서: 빛의 파동과 입자를 데이터로 기록하다
• 7.1 포토다이오드: PN 접합의 광전 효과와 응답성
• 7.2 영상 센서의 진화: CCD와 CMOS 이미지 센서
• 7.3 거리 측정의 혁신: LiDAR와 ToF 센서
제8장 자기·전자기 센서: 보이지 않는 힘의 궤적을 쫓다
• 8.1 앙페르 법칙과 비접촉 전류 측정
• 8.2 유도형 근접 센서와 와전류(Eddy Current) 원리
• 8.3 자기 저항 센서(MR Sensor): 미세 자계의 정밀 검출
제9장 온도·열 센서: 열역학적 에너지를 숫자로 해독하다
• 9.1 열전대(Thermocouple)와 제베크 효과 및 냉접점 보상
• 9.2 측온 저항체(RTD)와 서미스터(Thermistor): 저항-온도 관계
• 9.3 적외선 온도계: 비접촉 복사 에너지 측정과 방사율
제10장 화학·환경·바이오 센서: 분자 세계의 통역사
• 10.1 가스 센서: 금속 산화물의 계면 반응과 아레니우스 식
• 10.2 바이오 센서(Biosensor): 생체 촉매의 선택적 결합
• 10.3 pH 및 수질 센서: 네른스트 식에 기초한 이온 농도 측정
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시스템 통합: 지능형 감각의 진화
제11장 센서 시스템과 통합: 데이터의 연금술
• 11.1 계측 체인(Measurement Chain)과 임피던스 정합 수식
• 11.2 센서 캘리브레이션: 오프셋, 이득, 비선형성 보정
• 11.3 지능형 환경 보상: 다중 센서 데이터 통합
제12장 지능형 센서와 최신 동향: 생각하고 소통하는 감각
• 12.1 스마트 센서와 엣지 컴퓨팅(Edge Computing)
• 12.2 IoT 센서 네트워크: LPWAN과 에너지 하베스팅
• 12.3 MEMS와 NEMS: 초소형화와 소프트 센서 기술
제13장 산업 응용 사례: 세상을 움직이는 지능형 시스템
• 13.1 스마트 팩토리와 디지털 트윈(Digital Twin) 시뮬레이션
• 13.2 자율주행과 센서 퓨전(Sensor Fusion) 알고리즘
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부록 및 전문 자료
부록: 센서와 PLC 통합 실무 가이드
• A.1 하드웨어 인터페이스: 4~20mA 루프 및 고속 카운터 결선
• A.2 소프트웨어 연산: 데이터 스케일링 공식 및 디지털 LPF 구현
• A.3 지능형 제어: PLC 기반 자가 진단 및 통신 통합(IO-Link)
전문 용어 풀이집 (Glossary)
• ㄱ~ㅎ 및 A~Z 핵심 용어 상술