전달함수(Transfer Function)

전달함수란 센서의 물리적 입력신호와 출력신호 사이의 함수적 관계를 말한다. 

보통 전달함수는 방정식, 테이블, 그래프 등으로 나타낸다. 

쉽게 생각하면 입력 -> 출력으로의 변환 과정에 대한 관계를 수학적으로 정의 한 것이라고 생각하면 된다. 

Sensor 영역에서 센서가 주변 환경으로 부터 물리량 변화를 입력 받을 때, 센서 내부에서 어떤 값이 출력 되는지에 대환 관계를 전달 함수라고 할 수 있다. 

감도(Sensitivity)

센서의 입출력 관계가 직선으로 되면, 전달함수는  y = Sx로 표현 가능하다. 여기서 S는 센서의 감도를 의미한다.

센서의 감도 S = 출력량/입력량 으로 표현할 수 있다. 

전달함수가 비선형인 경우, 감도는 특정한 입력값 x0에 대해서만 정의되며, 

S = dy(x0)/dx가 된다. 특정 순간의 접선의 기울기로 생각하면 된다. 

센서의 특성을 이해하기 위해서 사용되는 수학적 모델링 등이 이러한 감도나 센서의 전달 함수를 추상화 한 결과물이라고 생각할 수 있다. 

센서를 전자회로에 접속할 떄, 센서의 출력 임피던스와 회로의 입력 인피던스 관계는 매우 중요하다. 

출력이 전압인 센서의 경우 센서 임피던스 Zo는 회로의 입력 임피던스 Zi와 직렬로 접속된다. 

출력 신호의 일그러짐을 최소화하기 위해서는, 즉 V=Vs로 되기 위해서는 센서의 출력 임피던스가 작아야 된다. 

출력이 전류인 센서의 경우에는 센서 임피던스 Zo는 회로의 입력 임피던스 Zi와 병렬로 접속된다. I =Is가 되기 위해서는 회로의 입력임피던스가 작아야 한다.(Zo >> Zi)

여기서 임피던스란 

교류 회로에서 전류의 흐름을 방해하는 역할을 하는 것을 총칭하여 임피던스라 하고 기호는 Z를 사용하며, 단위로는 옴(Ω)을 사용한다.