株式会社緑測器
株式会社村田製作所
株式会社ピーアンドエフ
株式会社ナルコーム
株式会社インテクノス・ジャパン
日本リニアックス株式会社
センサテック株式会社
ジック株式会社
オムロン株式会社
Vigor Technology Development Co., Ltd.
ifm efector株式会社
elobau GmbH & Co. KG.

【2021年版】傾斜センサー5選 / メーカー23社一覧

傾斜センサーのメーカー23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


傾斜センサーとは

傾斜センサーは、対象物の傾きを検出する機器です。重力を基準として水平位置からの傾きを測定し、物体の傾斜や角度、勾配を表示します。傾斜センサーはチルトセンサー、角度センサーとも呼ばれます。傾斜センサーは厳密には傾斜の検出部分のみを示し、これに入出力を調整する電子機器を付加した傾斜計といったものが存在します。

傾斜センサーの使用用途

傾斜センサーは傾きの検出から姿勢制御までを目的に利用されます。 傾斜センサーは、主に2つのタイプに分類できます。 傾斜センサーの使用例をご紹介します。

  • 水平器
    土地や部屋が水平かどうかを確認するために使われる。
  • 建設機械
    荷台の水平維持やクレーンの傾き検出などのために使われる。
  • 自動車
    ヘッドライトの照射角を車体の姿勢に合わせて自動調整するために使われる。
  • スマートフォン
    画面の自動回転を作動させるために使われる。

傾斜センサーの原理

ここでは傾斜センサーの原理について説明します。 傾斜センサーは、各運動によって変化する電気的な出力を発生させる機器です。検出したい傾斜の軸数に合わせて、1軸、2軸、3軸の傾斜センサーが使われます。過去のスイッチ形態が進化し、現在ではセンシング技術を組み合わせたものが主流となっています。 傾斜センサーにはいくつかの種類があります。 傾斜センサーの初期から使われていた電解液式、MEMS式、などの方式がありますが、精度や応答時間の観点から主にMEMS式が多く採用されています。

  • 電解液式(静電容量方式)
    電解液式とは、液体の表面が水平になる性質を使い、液体の傾きを静電容量の変化量として検出します。 機器底面には対になる電極が存在し、電解液(導電性の液体)が機器内部の空洞に封入されています。電圧を極板間に印加しておくことで、電場(分散場)が形成されます。機器が傾くと液体が流れて、電場が変化、回路の内部抵抗が変化しますが、この変化量を計測し、角度に変換しています。 応答時間が比較的遅いことや、液面が振動による影響を受けやすいデメリットがあります。
  • MEMS(Micro Electro Mechanical Systems)式
    MEMS式とは、微小電気機械システム技術を利用したものです。重力によって部位がたわむことで電気的な出力が生じることで傾斜を表します。 固定、可動する電極2対が配置されています。水平時の電極間の位置関係を基準として、傾斜によって位置関係が変化することで電極間の静電容量も変化しますが、この変化量を計測し、角度に変換しています。 用途や測定対象物が動的な場合は加速による影響も考慮する必要がありますが、MEMS式の傾斜センサーでは振動や衝撃をローパスフィルタによって減衰させ、誤差を抑える仕組みを持っています。
  • 水晶式
    水晶式とは、水晶振動子の特徴を活用した高感度な傾斜センサです。 水晶を加工したカンチレバーと保持部分が固定され、カンチレバー、保持部分の両端に電極を形成しています。これらの電極がコンデンサとして、カンチレバーが傾斜や振動によりたわみが発生することで、極板間距離が変化します。これにより静電容量も変化しますが、周波数の変化として計測します。静電容量から周波数への変換は傾斜センサーを水晶振動子や発信回路と組み合わせて実現させています。

傾きを検知するセンサーについて

傾きセンサーは対象物の傾きを検出するセンサーですが、傾斜角を測定できるセンサーは、傾斜センサーのほか加速度センサーがあります。

傾斜センサーとは、センサー出力自体が傾斜角の情報をもって出力されるものです。周波数変動が低いため、ゆっくりした動きや静止状態の傾斜角測定には有効です。加速度センサーは、物体に加わる加速度を検出するセンサーです。そのため重力方向だけではなく前後左右方向の動きも検出可能です。傾斜センサーと比較すると、周波数帯域が広く早い動きの測定も可能です。

傾斜センサーは傾いた状態の検出を行う特徴から、例として建機などのクレーン車や建設車両の転倒防止などに使われたりします。加速度センサーと例えばスマートフォンの縦横表示を使用環境に合わせて変更するアプリケーションなどに用いられたりします。

傾斜センサーと加速度センサーの違い

傾斜センサーは対象物の傾きを検出するもので、原理としては振り子式やフロート式などがあります。振り子式はつるした重りに対してケースの傾きを回転角センサーを用いて検出する方式です。フロート式は液体を用いて液面の傾きを静電容量の変化などで検出する方式です。

加速度センサーは、速度の時間変化率である加速度を検出するセンサです。ニュートンの運動法則である物体に働く加速度は外力に比例するという法則を用いて、加速度そのものの値を測定したり、外力が加わったことを検出することに用いられます。加速度そのものを検出する場合の用途としては、重力の計測や地震計測などで利用され、外力が加わったことを検出する場合の用途としては、傾き、振動、動き、衝撃、落下などの検出に用いられます。目的により検出すべき加速度の大きさや周波数帯域が異なります。

傾斜センサーと加速度センサーの基本的な違いは、傾斜角がそのまま出力される傾斜センサーに対して、加速度センサーは傾斜角の出力ではなく加速度情報の出力から一部傾斜角の検出にも利用可能という点になります。また周波数の特性に関しても検出原理から違いが出てきます。

参考文献
https://pac-tech.com/files/libs/1718/202007021532529007.pdf
https://www.jcmanet.or.jp/wp-content/uploads/2017/03/1fe60fa1769b5144036195f2b900813b-1.pdf
http://www.tokugikon.jp/gikonshi/261/261techno.pdf

Metoree カタログ
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傾斜センサーのメーカー情報

傾斜センサーのメーカー23社一覧


傾斜センサーのメーカーランキング

社員数の規模

  1. 1 株式会社村田製作所
  2. 2 オムロン株式会社
  3. 3 株式会社ユーシン

設立年の新しい会社

  1. 1 ACEINNA
  2. 2 Vigor Technology Development Co., Ltd.
  3. 3 ビカ・ジャパン株式会社

歴史のある会社

  1. 1 株式会社ユーシン
  2. 2 Curtiss-Wright Corporation
  3. 3 オムロン株式会社

傾斜センサーのカタログ一覧(5件)

Metoreeに登録されている傾斜センサーのカタログ一覧です。無料で各社カタログを一括でダウンロードできるので、製品比較時に各社サイトで毎回情報を登録する手間を短縮することができます。

センサテック株式会社のカタログ



傾斜センサー5選

CA-910-V

株式会社マコメ研究所 CA-910-V 画像出典: 株式会社マコメ研究所公式サイト

特徴

自社開発の磁気センサーを搭載した、サーボ方式重力加速度タイプの傾斜角検出器です。

検出軸は1軸か2軸、傾斜角の範囲は、±5°、±10°、±20°、±30°、±45°から選ぶことができます。

また出力は電圧0-5Vまたは電流4-20mAから選べます。

建設機械や重機械への取り付けを想定しており、強い振動や衝撃など、悪環境下でも高精度な傾斜角のにすぐれる傾斜角センサーです。

IP65対応で機械内部への取り付けを想定しており、縦型か横型の筐体を選択できます。

株式会社マコメ研究所の会社概要

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NMシリーズ

株式会社インテクノス・ジャパン NMシリーズ 画像出典: 株式会社インテクノス・ジャパン公式サイト

特徴

耐久性の高さが特徴の、液封入容量式の高性能傾斜角センサーです。

測定軸は1軸、測定範囲は±5°、±10°、±30°、±45°、±80°から選択可能です。

非直線性<0.15%、横軸感度<1%( 45° 傾斜で)、温度ドリフト約<±0.01% /℃と高精度を誇ります。

4.1cm×5.4cm×1.6cm(ケーブル除く)の超小型形状で、取り付け場所を選びません。

ステンレスの筐体で、EMC対策済、IP67対応のため悪環境下でも問題なく使用できます。

株式会社インテクノス・ジャパンの会社概要

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EICW-12H1520

センサテック株式会社 EICW-12H1520 画像出典: センサテック株式会社公式サイト

特徴

傾斜角度±15°で、1軸の検出ができるスイッチング傾斜角センサーです。

車両の盗難防止や農機具の傾き検出用として設計された、シンプルで使いやすいセンサーです。

オープンドレイン出力のセンサーで、特殊なインターフェース回路を必要とせず、直接マイコンなどへの入力が可能なのが特徴です。

また、12V~24Vの電源入力で動作するため、車両などの電源を直接使用できます。

IP67対応、コネクターも防水仕様が可能で、内部シールドにより電磁気の影響も受けません。

センサテック株式会社の会社概要

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TMS/TMM61

ジック株式会社 TMS/TMM61 画像出典: ジック株式会社公式サイト

特徴

SICK社独自の技術を使った、1軸で360度までの測定が可能な傾斜角センサーです。

広い測定範囲にも関わらず、分解能0.01度、精度typ. ± 0.15度の高い精度を誇ります

別売りの携帯プログラミングツールを使用して、簡単にパラメータ設定などが可能です。

ABS樹脂の筐体になっており、IP67に対応しているので、産業機械などに外部から取り付けて使用することができます。

電源は8V~36Vまで入力可能なので、各種産業機械の電源をそのまま使用できます。

ジック株式会社の会社概要

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D5R-L02-60

オムロン株式会社 D5R-L02-60 画像出典: オムロン株式会社公式サイト

特徴

FA用のセンサーとして作られた、オムロン製のリニア傾斜センサーです。

傾斜角度±60°で、1軸の検出が可能です。

センサー内部の液面を測定し、リニアリティ1%以下の高精度で傾斜角を出力します。

IP67に対応しているので、水がかかる環境でも問題なく使用できます。

4.5cm×4.8cm×4.6cm(ケーブル除く)とサイズが非常に小さく、ねじ2本で簡単に取り付けできます。

省スペースのため複数取り付けることで360度検知が可能です。

オムロン株式会社の会社概要

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