東京コスモス電機株式会社
日本リニアックス株式会社
ワッティー株式会社
TDK株式会社
ams AG

【2021年版】角度センサー4選 / メーカー7社一覧

角度センサーのメーカー7社を一覧でご紹介します。まずは使用用途や原理についてご説明します。


目次


角度センサーとは

角度センサーとは、物体の位置などから、角度を検知するためのセンサーです。最近では、精密加工や、半導体製造、自動車、ロボットなどにより高精度で位置を検出するニーズが高まり、位置検出のため精密な角度を計測するニーズも増えています。角度センサーの方式は、主に以下の光学式、磁気式、誘導式、ポテンションメータ式などがあります。使用の用途に応じてそれぞれの方式を選択して使用する必要があります。

角度センサーの使用用途

角度センサーの使用用途は、現在は、精密加工、半導体製造、自動車、ロボットなど様々な用途で使われています。
今回、いくつか具体的な使用用途をご紹介します。

  • 自動車
    クランク角やカム角をを角度センサーで検知することにより、燃料噴射の最適なタイミングと噴射時間を算出しています。そのほかには、電動パワーステリングや電子制御サスペンションなどに使われています。
  • ロボット
    ロボットのアームの位置を検出して制御するためなどに使われています。

角度センサーの原理

角度センサーの原理は、主に4つの方式があります。以下に説明をします。

  • 光学式
    LED等の発光素子から、光がスリット状の格子をもつ円盤を通り抜け受光素子で検出されます。その検出された光パルスの数から角度を検出します。この方式は、透過型と呼ばれ別の方式として反射型があります。反射型は、発光素子から円盤で跳ね返り受光素子で受けた光パルスで角度を測定します。
  • 磁気式
    ホール素子に電流が流れているとき、そこに垂直に磁場をかけると発生する電圧を測定して角度を検知します。この現象はホール効果と呼ばれています。
  • 誘導式
    1次コイルと2次コイルとその間で回転するカム形状のコアで構成をされ、1次コイルに電圧をかけると2次コイルはコアの位置により電圧を出力します、この電圧の大きさから角度を検知します。
  • ポテンションメータ式
    ポテンションメータは端子をもっており、抵抗体の上をブラシが回転します。その際に端子間の抵抗値を図ることにより、ブラシの回転角度を測定します。

角度センサーの磁気式とは

磁気式の角度センサ―は、磁界の変化を電気抵抗に変換し、電圧をアナログ出力として信号出力しています。磁気式角度センサ―は、ポテンショメーター式とは異なり出力が2系統存在する場合があります。この2つの出力値は中立位置を除いて、異なった数値となることが一般的です。出力系統が2つあることで、検出値および角度センサーの信頼性が向上します。

さらにポテンショメーター式角度センターでは、構造上必ず角度センサーに死角となる範囲が生じるため、360°の検出を行うためには2つの角度センサーが必要となります。しかし磁気式の角度センサーであれば、1つの角度センサ―で360°の検出が可能となるため、構成する部品点数を少なくできるメリットがあります。

磁気式角度センサーは非接触であるため、ポテンショメーター式角度センサーなどの接触式と比較して故障要因が少なく長寿命です。しかし、万が一故障が発生した場合には、検出体との距離に注意する必要があります。再取り付け時に距離調整を考えていないと、接触した場合には角度センサーの早期故障が生じます。また検出体との距離が遠い場合には正しく角度を検出できない場合があります。磁気式角度センサーを交換するときには、メーカー公表の使用距離を守って使用しましょう。

角度センサーのアナログ出力

角度センサーのアナログ出力、電気抵抗の変化により出力されています。出力方法は電圧の場合と、電流の場合があるため、選定時には注意が必要です。また角度センサーによってアナログ出力の出力範囲は異なります。電圧であれば0~5Vの範囲だけでなく、0~10Vの場合もありますので、メーカーの仕様書をよく確認しましょう。

角度センサーはアナログ出力を行うために電源回路とアース回路が必要となります。そのため角度センサーには3つの端子があり、それぞれ電源端子、アース端子、アナログ出力端子となります。アナログ出力が異常である場合、角度センサー本体の故障も可能性としてありますが、配線の異常も考えられます。電源回路およびアース回路が正しく構成されていない場合もアナログ出力が異常となるからです。仮にアナログ出力が5Vであったとしても、電源回路が12V、24Vなど5V以上の入力を必要とする場合があるため注意しましょう。

参考文献
https://jp.misumi-ec.com/vona2/el_control/E2700000000/E2704000000/E2704010000/#:~:text=%E4%BD%8D%E7%BD%AE%E3%83%BB%E8%A7%92%E5%BA%A6%E3%82%BB%E3%83%B3%E3%82%B5%E3%81%A8%E3%81%AF,%E7%A8%AE%E9%A1%9E%E3%81%AB%E5%88%86%E3%81%91%E3%82%89%E3%82%8C%E3%81%BE%E3%81%99%E3%80%82
https://product.tdk.com/info/ja/products/sensor/angle/tmr_angle/technote/tpo/index.html
https://www.ntn.co.jp/japan/products/review/pdf/NTN_TR87_P037.pdf
http://guide.directindustry.com/ja/ichi-sensa-o-tadashiku-sentaku-suru-ni-wa/
https://go.alps.jp/l/506151/2018-11-09/29t52b
http://www.turck.co.jp/product/p07.html

角度センサーのメーカー情報

角度センサーのメーカー7社一覧


角度センサーのメーカーランキング

社員数の規模

  1. 1 TDK株式会社
  2. 2 ams AG
  3. 3 ワッティー株式会社

設立年の新しい会社

  1. 1 株式会社SIRC
  2. 2 株式会社データ・テック
  3. 3 日本リニアックス株式会社

歴史のある会社

  1. 1 TDK株式会社
  2. 2 東京コスモス電機株式会社
  3. 3 ワッティー株式会社

角度センサー4選

M612

株式会社データ・テック M612 画像出典: 株式会社データ・テック公式サイト

特徴

M612は、高精度振動ジャイロを搭載し、動きながらも方位角や姿勢角の計測が可能な1軸ダイナミカル角度センサです。

非常に小型で軽量な設計となっており、測定対象に置くだけで使用できるようになっています。

さらに、耐温性 (-20 ℃~+70 ℃)と耐振性(5~200 Hz)にも優れており、ほとんどの産業用途に対応することができる製品です。

特に、建設現場での吊り荷の傾斜角測定、 搬送車等の無人移動における直進姿勢制御及び方位角検出などの用途に適しています。

株式会社データ・テックの会社概要

  • 会社所在地: 東京都大田区西蒲田7-37-10グリーンプレイス蒲田11階
  • URL: http://www.datatec.co.jp/
  • 創業: 1983年
  • 従業員数: 70人

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RSM011/012

東京コスモス電機株式会社 RSM011/012 画像出典: 東京コスモス電機株式会社公式サイト

特徴

RSM011/012は、電気摺動接点が無い非接触型の薄型(11 mm)角度センサです。

非接触型のため、高回転寿命で高耐ディザ動作を実現、またシロキサンによる接点障害が起こらない設計となっています。

さらに、低出力インピーダンスであるため、低い負荷抵抗に対応できるようになっています。

自動車、農機具、雪上車両、船舶等の電子制御機器の位置、角度検出をはじめ、高い信頼性・高回転寿命が要求される用途に最適な製品となっています。

東京コスモス電機株式会社の会社概要

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HA-209 MEMS静電容量方式

ワッティー株式会社 HA-209 MEMS静電容量方式 画像出典: ワッティー株式会社公式サイト

特徴

HA-209は、ジャイロセンサを搭載した移動体用の静電容量方式角度センサです。

重力を基準としてX軸、Y軸どちらに倒れたか測定することが可能であり、分解能は0.1°を誇ります。

ボディー材質にはアルミニウムが使用することで優れた堅牢性を実現、さらにキャブタイヤケーブルには屈曲回数50万回に耐えられる材質が採用されています。

送電線の鉄塔や看板の傾きの検出、監視の用途などに適した製品となっています。

ワッティー株式会社の会社概要

  • 会社所在地: 東京都品川区西五反田7-18-2 ワッティー本社ビル
  • URL: https://watty.co.jp/
  • 創業: 1967年
  • 従業員数: 162人

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ダイレクト角度センサ

TDK株式会社

特徴

HAC/HALシリーズは、磁界のベクトルを測定するダイレクト角度センサです。

回転角や位置に比例した信号をダイレクトに出力することが可能で、長いストローク・角度・軸側面での角度計測による位置検出にも対応可能な製品となっています。

また、動作温度範囲において高いドリフト性能を誇り、従来以上の高精度の角度や直線計測が可能となっています。

高い性能と信頼性から、自動車ならびに産業機器へのアプリケーションに最適な製品となっています。

TDK株式会社の会社概要

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