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位置センサ-を正しく選択するには?

位置センサ-は、対象物の直線位置または角度位置を決定し、フィールドバスを介して制御装置用に送信される信号に変換するための装置です。
温度測定の次に、位置測定は業界で2番目に測定される物理量です。産業や商業などの様々な場面で使用されています。

位置センサ-を見る

  • どのように位置センサ-を選ぶか?

    MTS Sensor Technologie GmbH & Co .KGの位置センサ-
    MTS Sensor Technologie GmbH & Co .KGの位置センサ-

    変位センサ-とも呼ばれている位置センサ-を選定するにはリニアロ-タリ-かをまず決めます。また測定範囲、分解能、再現性なども考慮に入れましょう。

    取り付け方に応じた形状にも気をつけましょう。 出力信号をどのように活用するか、また用途によっては特定のセンサーを使用するかどうかを決定することも重要です。例えば湿気やほこりの多い環境用の保護等級付きセンサや、爆発の可能性がある環境用のATEX規格付きセンサなど。

    選定の基準:

    • リニアかロ-タリ-か
    • 形状/取り付け
    • 測定範囲
    • 出力信号
    • 保護等級、ATEX規格
  • 位置センサ-の種類

    それぞれ長所と短所を持つ5つのタイプの位置センサ-

    センサーのタイプ 非接触式 長所 短所 コメント
    ポテンショメータ式
    • 高精度
    • 低価格
    • 摩耗が多い
    • ほこりに弱い
    • 極端な温度差に弱い
    • リニアセンサ-か角度センサ-
    LVDTRVDT
    • 高精度
    • 堅牢
    • 厳しい環境に強い
    • 低価格
    • 場所を取り重い
    • RVDTは回転が±40°に制限されている
    光学式
    • 高精度
    • 分解能が高い
    • 壊れやすい
    • ほこりに弱い
    • 極端な温度差に弱い
    • 磁気センサ-より安い
    磁気式
    ホール効果
    X
    • 堅牢
    • 液体に強い
    • 衝撃に敏感
    • 磁性材料や電線に乱される
    • 応差がある
    磁歪 X
    • 堅牢
    • 測定長さが長いほど正確
    • 温度変化に敏感
    • 短い測定長さには不正確
    • 低価格
  • どうしてポテンショメータ式位置センサ-を選ぶのか?

    Sikoのポテンショメータ式ロータリーセンサ-
    Sikoのポテンショメータ式ロータリーセンサ-

    ポテンショメータ式位置センサ-は変位検出用ワイヤの伸縮を、ポテンショメータを介して電気量に変換し、測定する変位変換器です。 センサによって測定された抵抗で部品の位置を測定します。

    技術が単純で正確であるため一般的に安価です。 しかし摩耗、振動、異物の存在および極端な温度に敏感です。

    長所:

    • 単純なテクノロジー
    • 正確
    • 安価
  • どうしてLVDT/RVDT式位置センサ-を選ぶのか?

    TRANS-TEKのLVDT変位センサー
    TRANS-TEKのLVDT変位センサー

    LVDT位置センサー(リニア可変変位トランス)とRVDT(回転可変差動トランス)は、測定対象部品につながれた同じ磁気コアを共有する変換器です。 磁気コアが動くと、2つの変換器の間で電圧が変化するため、部品の位置を測定できます。

    このセンサは精密で 信頼性があり堅牢です。信号処理装置をセンサーから遠ざけることができるため、厳しい環境への耐久性があります。 ただし値段が高く、場所を取り重いです。

    長所:

    • 高精度
    • 正確
    • 堅牢
    • 極端な環境に強い
  • どうして光学式位置センサ-を選ぶのか?

    Micro-Epsilonの光学式位置センサ-
    Micro-Epsilonの光学式位置センサ-

    光学式位置センサーは、部品の位置、角度また直線変位を決定するために使用されます。

    • インクリメンタルエンコーダは、基準位置に対して機能します。 電源断時の後、データ処理システムは角変位に関連する情報を正しく利用できるようにするために、エンコーダが基準位置に対応する情報を送信するまで待たなければなりません。
    • アブソリュートエンコーダは、電源が入り次第作動します。 アブソリュートマルチターンエンコーダは回転数もカウントできます。

    光学式ロ-タリ-位置センサ-は、半透明の窓が一列に並んだ円板の動きを「読み取る」発光ダイオード(LED)を搭載しています。 リニア位置センサ-は、ワイヤ式ロ-タリ-センサ(この場合、ワインダに取り付けられたワイヤ-は、位置が測定部品に接続されている)の場合と、位置を読み取る目盛りと読み取りヘッドで構成されている場合があります。

    分解能が高く、 軸の1回転に送信される信号の数と一致します。 また高精度です。 精度は送信される信号の許容範囲で、 応答時間は速いです。

    磁場が測定値に影響を及ぼすことを避けたい場合に光学式位置センサ-を選択します。 また光学センサにはヒステリシスがありません。一方で壊れやすく、衝撃、振動、異物(ほこり、油など)の存在および極端な温度に敏感です。

    光学センサは、例えば電子部品の製造や高精度が求められる医療分析などに使用されています。

    長所:

    • 分解能が高い
    • 高精度で可用性
  • どうして磁気式位置センサ-を選ぶのじか?

    Curtiss-Wrightの磁気位置センサ-
    Curtiss-Wrightの磁気位置センサ-

    磁気式位置センサ-は、磁石や磁気テープの磁場を測定することによって位置を決定します。 このタイプのセンサーを使用して、例えばシリンダー内のピストンの位置を測定できます。

    堅牢で、液体やほこりにそれほど敏感ではありません。 一方衝撃に敏感であり、特に電線への近接によって引き起こされる磁気干渉の影響を受ける可能性があります。 移動方向によっては、ヒステリシスによって精密さが乱されることがあります。

    長所:

    • 堅牢
    • 液体にあまり敏感ではない
  • 磁歪式位置センサ-を選択する理由

    Eltraの磁歪式位置センサ-
    Eltraの磁歪式位置センサ-

    磁歪式位置センサ-は導波管を持っており、導波管に電流パルスが送られて磁場が発生します。 この磁場が外部磁石の磁場と一致すると、弾性力学波が反射によってセンサに組み込まれた読み取りヘッドに伝播します。 これにより弾性力学波の応答時間に基づいて外部磁場の位置を決定することができます。

    堅牢で、その精密さは導波管の長さに応じて増加します。 従って数メートルの位置を測定するのにより正確です。 磁歪センサーは、最高100°Cまで耐えることができ、振動や衝撃に敏感ではありません。 一方その精密さは、温度変化に左右される可能性があり、比較的に値段が高いです。

    長所:

    • 堅牢
    • センサーの長さに応じて精度が向上
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