どういう風になってる?変異センサ測定方式・投稿光源や変位センサの受光素子のセンサ構造内容などの色々について解説します!

このサイトでは、変異センサの測定方式・投稿光源や変位センサの受光素子のセンサ構造内容、種類と数値などについて解説してます。
フルスケールとはどんなものかや、直線性とはどんなものかもわかりやすく書いてあります。
被計測物とセンサー間の距離、被測定物自体の厚みや高さなどを計測できる機器で、接触式・レーザータイプなど用途に合わせて色々揃ってます。
加工・搬送装置など、距離を正確に知る必要がある時にセンサーを使い距離を測量出来ます。

どういう風になってる?変異センサ測定方式・投稿光源や変位センサの受光素子のセンサ構造内容などの色々について解説します!

変位センサの種類と数値は大きく2つに分かれていて、直線式は長さを計り、回転角は角度を計ります。
検出方法は、直線変位センサだと電磁気・抵抗変化・光・超音波、回転角は電磁気・抵抗変化・光が使われます。
電磁気にもいくつかあり、差動トランスは代表的で1次コイルとふたつの2次コイル、これらの間にある鉄心から構成されていてます。
1次は励磁用、2次は検出用で、鉄心は可動します。
1次コイルに高周波交流を流すと、電磁誘導作用で2次コイルに電圧が誘起されて鉄心が移動し、差動出力がゼロの状態から電圧差が生まれて変位を計測します。

変位センサの拡散反射方式とはどんなものか

拡散反射方式とは、対象物に光を照射してそこからの反射光を受けることで検出する方式のことです。
センサ本体のスペースをとらないことと光軸を合わせる必要がないこと、反射する性質があれば透明体の検出が可能なことがメリットと言えます。
色の判別が可能な点も、特徴の1つと言えるでしょう。
変位センサに搭載している場合、受光レンズがその役目を担います。
対象物との距離が変化すれば受光素子がキャッチする測定範囲が変動するため、その変化を利用して数値を求めるという仕組みです。
なお変位センサに用いられる受光素子にはPSDと、CCD(CMOS)を採用したものの2つに大別されます。
PSDタイプを例にとると、レーザー光をレンズで集めて対象物へと照らします。
やがて対象物が光を反射して、それを受光レンズが集めてPSD上に像を映し出すという仕組みです。
対象物からの距離が異なれば、PSD素子の中での結像の位置が異なってその差によって距離量が算出されるという訳です。

変位センサの正反射方式にはどんなものがあるか

変位センサの多くは基準となる信号等を対象に照射し、その反射を様々な角度で分析することで変位を測定する仕組みとなっているものが多いのが特徴です。
レーザー光線や超音波など、比較的直進性の高い信号を利用しその反射を分析することで、様々な特性を知ることができるのがポイントとなっています、 変位センサの正犯者方式は一般的に本体の内部に鏡面体が設置されており、この部分で様々な情報を受け取ることでその性質を知る仕組みとなっていることが多いものです。
これによって連続的に発生した様々な信号の反射の内容が変化したことで対象の変位を知ることができます。
この方式には実際の鏡を利用するもののほか、信号を受信することができる仕組みをその状況に応じて利用し、数値を算出する方法が少なくありません。
そのために実際に光を反射する鏡の重要性が非常に高いとともに、その他の方式でも信号の受信感度を高め、様々な内容を詳細に分析することができるようになっているのがポイントです。

変位センサの透過方式にはどんなものがあるか

直進性の高いレーザー光を用いた透過方式変位センサは、対象物の透過量の影響を受けない特徴をもつため、高精度な判別に適しています。
対象物の位置や高さ・厚さ・外径・振れなどを検知できるので、製造工程の自動化に必須となる装置です。
変位センサの中でもわずかなすき間に設置できるのが透過方式の特徴になっており、検出可能な距離が長く検出位置精度が高い、不透明体であれば形状・色・材質に関係なく検知できる、レンズの汚れやゴミに強いため、様々な製造工場を中心に採用されています。
透過方式の変位センサには、特定の性能に特化したものが多数あります。
検知結果を照らし合わせるセルフモニタリング機能搭載モデル、安全性を重視したLED採用モデル、超小型センサヘッドを搭載した高機能モデルに加えて、複数の変位センサを容易に連結できるインテリジェントコントローラーモデルなどがあり、用途に応じた形で利用されています。
透過方式は、対象物の物とセンサの距離を精密に検知するだけでなく、すき間に設置できるため製造ラインのスペースを有効活用できる優れた機能を有します。

変位センサのレーザー式の特徴は何か

レーザー式の変位センサは、ヘッドから発光したレーザー光によって、非接触で検知が出来るものですが、その特徴を具体的に見ていきたいと思います。
まずは、接触式でないため、測定する対象物を選ぶことがなく設置が自由で汎用性が高いという点が挙げられます。
接触式の場合、対象物の材質によっては使用できないこともありますが、このタイプならさまざまな対象物の検出に用いることが可能です。
また、さまざまな形状・サイズのものに対しての判別や位置決めができ、設置の自由度が高いのが特徴です。
次に、連続的に測定が可能であるという特徴を持っています。
レーザー式を使用するメリットは対象物を停止させずに測定が可能である点ですが、それにより連続的に検出することができるのです。
さらに、このタイプの変位センサはミクロン単位にも対応可能なセンサがあることで、極少な箇所でも設置することができるのが特徴です。
例えば、赤色レーザーなどを用いることで、検出する位置を確認しながら設置することもできます。

著者:粟野佐一

筆者プロフィール

神奈川県横浜市生まれ。
変位センサに携わる仕事をしています。
このサイトでは疑問の声が多いものを解説していきます。
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