- 센서와 작동기의 원리와 활용에 대한 충실한 설명

- 학생들이 원하고 교수진이 기다리던 교재

메카트로닉스를 전공하는 고학년 학생들에게 다양한 센서와 작동기들의 작동원리를 이해시키고, 이의 활용방안과 문제점을 설명할 적합한 교재가 강원대학교 메카트로닉스공학전공 장인배 교수에 의해 번역·출간되었다.

『센서와 작동기』에서는 센서, 작동기 및 프로세서(인터페이스)와 같이 세 가지 부류에 속하는 다양한 디바이스들을 살펴보고, 센서와 작동기들의 작동원리를 매우 쉽고 자세하게 설명하고 있다. 또한 다양한 예제들을 통하여 해당 요소들의 실제 활용방안을 탐구할 수 있도록 도와준다.

따라서 이 책은 메카트로닉스 전공 고학년 학생뿐 아니라 전기공학, 기계공학 도시공학, 화학 및 의공학과에 재학중인 학부 및 대학원생들에게도 유용한 교재로 사용될 수 있을 것이다.

저자 소개

Nathan Ida

미국 애크런대학교 전기전산공학과의 석좌교수로, 전자기학, 안테나이론, 전자기 적합성, 측정과 작동 그리고 전산해석방법과 알고리즘 등을 가르치고 있다. 그는 전자기장의 수치모델링을 포함하여 다양한 분야에 관심을 가지고 있다. 그는 Sensing and Imaging의 수석 편집자이며 IET International Book Series on Sensors의 이사이다.

역자 소개

장인배

강원대학교 메카트로닉스공학전공의 교수로, 학부에서 전기전자회로실험, 적응형 요소, 반도체장비의 이해, 고성능 메카트로닉스설계 등을 강의하며, 대학원에서는 정밀기계설계와 스마트 메카트로닉스를 가르치고 있다. 그는 『전기전자 회로실험』, 『표준 기계설계학』, 『정밀기계설계』를 저술하였으며, 『고성능 메카트로닉스의 설계』, 『광학기구 설계』, 『CMP 웨이퍼 연마』 등 다수의 서적들을 번역하였다.

■ 머리말

■ 감사의 글

■ 역자 서언

CHAPTER 01 서언

1.1 서언

1.2 역사 요약

1.3 정의

1.4 센서와 작동기의 정의

1.5 인터페이스의 일반요건

1.6 단위

1.7 문제

참고문헌

CHAPTER 02 센서와 작동기의 성능특성

2.1 서언

2.2 입력 및 출력특성

2.3 시뮬레이션

2.4 문제

CHAPTER 03 온도센서와 열 작동기

3.1 서언

3.2 열저항 센서

3.3 열전센서

3.4 p-n접합형 온도센서

3.5 여타의 온도센서들

3.6 문제

CHAPTER 04 광학식 센서와 작동기

4.1 서언

4.2 광학 단위

4.3 소재

4.4 광학 복사의 영향

4.5 양자기반 광학센서

4.6 광전센서

4.7 전하결합 센서와 검출기

4.8 열기반 광학센서들

4.9 능동원적외선 센서

4.10 광학식 작동기

CHAPTER 05 전기식과 자기식 센서와 작동기

5.1 서언

5.2 단위계

5.3 전기장: 정전용량 센서와 작동기

5.4 자기장: 센서와 작동기

5.5 자기동수압 센서와 작동기

5.6 자기저항과 자기저항식

5.7 자기변형식 센서와 작동기

5.8 자기력계

5.9 자기력 작동기

5.10 전압센서와 전류센서

5.11 문제

CHAPTER 06 기계식 센서와 작동기

6.1 서언

6.2 정의와 단위계

6.3 힘 센서

6.4 가속도계

6.5 압력센서

6.6 속도측정

6.7 관성센서: 자이로스코프

6.8 문제

CHAPTER 07 음향센서와 작동기

7.1 서언

7.2 단위와 정의

7.3 탄성파의 성질

7.4 마이크로폰

7.5 압전효과

7.6 음향식 작동기

7.7 초음파 센서와 작동기: 변환기

7.8 압전식 작동기

7.9 압전식 공진기와 표면탄성파(SAW)소자

7.10 문제

CHAPTER 08 화학 및 생물학적 센서와 작동기

8.1 서언-화학과 생화학

8.2 화학 단위계

8.3 전기화학식 센서

8.4 전위차방식 센서들

8.5 열화학센서

8.6 광화학센서

8.7 질량센서

8.8 습도와 수분검출 센서

8.9 화학적 구동

8.10 문제

CHAPTER 09 방사선 센서와 작동기

9.1 서언

9.2 방사선의 단위

9.3 방사선 센서

9.4 마이크로파 방사

9.5 센서와 작동기로 사용되는 안테나

9.6 문제

CHAPTER 10 MEMS 및 스마트센서와 작동기

10.1 서언

10.2 MEMS 제조

10.3 MEMS 센서와 작동기

10.4 나노센서와 작동기

10.5 스마트센서와 작동기

10.6 RFID와 매립형 센서

10.7 센서 네트워크

10.8 문제

CHAPTER 11 인터페이싱 방법과 회로

11.1 서언

11.2 증폭기

11.3 전력용 증폭기

11.4 디지털회로

11.5 A/D 및 D/A 변환기

11.6 브리지회로

11.7 데이터전송

11.8 가진방법과 회로

11.9 에너지 수확

11.10 노이즈와 인터페이스

11.11 문제

CHAPTER 12 마이크로프로세서와 인터페이스

12.1 서언

12.2 범용 제어기로 사용되는 마이크로프로세서

12.3 접속되는 센서와 작동기의 일반 요구조건

12.4 오차

12.5 문제

Appendix A 최소제곱 다항식과 데이터 피팅

A.1 선형 최소제곱 데이터 피팅

A.2 포물선형 최소제곱 피팅

Appendix B 열전대 기준표

B.1 J형 열전대(철/콘스탄탄)

B.2 K형 열전대(크로멜/알루멜)

B.3 T형 열전대(구리/콘스탄탄)

B.4 E형 열전대(크로멜/콘스탄탄)

B.5 N형 열전대(니켈/크롬-실리콘)

B.6 B형 열전대(백금[30%]/로듐-백금)

B.7 R형 열전대(백금[13%]/로듐-백금)

B.8 S형 열전대(백금[10%]/로듐-백금)

Appendix C 마이크로프로세서를 사용한 연산

C.1 마이크로프로세서에서 사용되는 숫자표현방법

C.2 정수연산

C.3 고정소수점 연산

문제 정답

찾아보기

저자 및 역자 소개

이 책은 탄탄한 이론적 기초를 바탕으로, 풍부한 연습문제들을 통해서 학습자들이 센서와 작동기 요소들의 실제 활용방안을 고민할 수 있는 기회를 제공하여 해당 주제에 대한 심층 탐구를 유도하는 방식으로 저술되어 있다.

따라서 메카트로닉스 전공 고학년의 응용과목 등에서 다양한 센서와 작동기들의 작동원리를 이해시키는 데 적합한 교재로 활용될 수 있을 것이다.