Tekscan Pressure Mapping ; 텍스켄 센서 ; Tekscan matrix-based sensor

진동, 소음 계측기 전문 업체 싸이러스㈜입니다.

2025년 4월부터 압력 매핑 전문 회사인 미국의 Tekscan사와 독점 대리점 계약을 하여 Tekscan 제품을 국내에 판매를 하고 서비스를 하게 되었습니다. (치과제품 제외)

오늘은 Tekscan사의 “텍스켄 센서(Tekscan matrix-based sensor)”를 소개하겠습니다.

Tekscan사의 센서, 그림 1

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압력 매핑 센서는 거의 모든 두 표면 사이의 압력 데이터를 감지하는 데 사용되는 초박형 압력 감지 저항기(촉각 어레이 센서라고도 함)입니다. 각 센서는 전도성 물질이 교차하는 행과 열로 구성됩니다. 각 교차점에는 압력 감지 물질 층이 있습니다. 감지 영역에 압력이 가해지면 압력 감지 물질의 저항이 변합니다. 센서에 연결된 스캐닝 전자 장치는 이 저항 변화를 수집하고 디지털 신호로 변환하여 실시간 분석을 위해 컴퓨터로 전송합니다.

 

텍스캔 매트릭스 기반 센서는 두 장의 얇고 유연한 폴리에스터 시트로 구성되며, 이 시트에는 줄무늬 패턴으로 전기 전도체가 인쇄되어 있습니다. 일반적으로 한 기판의 안쪽 표면에는 행 패턴이, 다른 기판의 안쪽 표면에는 열 패턴이 있습니다. 줄무늬 패턴(행과 열) 사이의 간격은 센서의 용도에 따라 다르며, 최소 0.6mm에서 최대 17mm까지 가능합니다. 특허받은 반도체 코팅(또는 잉크)이 이 전도체 위에 도포됩니다. 두 장의 폴리에스터 시트를 서로 겹쳐 놓으면 격자 패턴이 형성됩니다. 줄무늬의 교차점은 개별 감지 소자를 형성합니다. 이 감지 소자에 힘이 가해지면 잉크의 전기 저항은 가해진 수직력에 반비례하여 변화합니다. 가장 얇은 센서는 두께가 0.1mm이며, 일반적으로 2,000개의 감지 소자를 포함합니다.

Tekscan사의 센서, 그림 2

 

텍스켄 센서의 특성 및 성능

매트릭스 센서(어레이)는 매우 다양한 모양과 크기로 제공됩니다. 또한 0~14kPa에서 0~207MPa에 이르는 다양한 압력 범위로 제공됩니다. 맞춤형 모양, 크기 및 감도 설계도 가능합니다. 일반적인 시스템 성능은 그림 3에 나와 있습니다.

 감지 소자(Sensels™)의 저항은 인가 부하에 반비례합니다.

 이 시스템은 센서 출력을 0~255 범위의 디지털 카운트 또는 "원시" 값으로 선형화합니다.

 교정은 원시 값을 psi 또는 kPa와 같은 공학 단위로 변환합니다.

 

일반적인 센서 성능, 그림 3

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Property	Standard
Linearity	<±3%
Repeatability	<±3.5%
Hysteresis	< 4.5% of full scale
Drift per log time	5%
Lag Time	5 µsec
Operating Temperature	-40° to 140°F (-40° to 60°C)
Thinness	0.004 in (0.1 mm)
Sensel Density	Up to 1,600 per sq. in. (248 per sq. cm) Pitch as fine as 0.025 in. (0.6 mm)
Pressure Range	Up to 30,000 psi (207 MPa) (dependent on sensor selection)

 

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Tekscan사의 센서, 그림 2

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참고자료 (reference) :

1. 싸이러스 홈페이지 (https://www.cylos.co.kr)

2. 텍스켄 홈페이지 (https://www.tekscan.com/)

3. 싸이러스 네이버 블로그 (https://blog.naver.com/cylos_co)

4. 싸이러스 티스토리 블로그 (https://cylos.tistory.com/)