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デジタル圧力センサー
メーカー21社・175製品一覧【2024年】

デジタル圧力センサーについての概要、用途、原理などをご説明します。また、デジタル圧力センサーのメーカー21社一覧や企業ランキングも掲載しておりますので是非ご覧ください。デジタル圧力センサー関連企業の2024年6月注目ランキングは1位:株式会社日本ピスコ、2位:株式会社バルコム、3位:SMC株式会社となっています。

デジタル圧力センサーとは？
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デジタル圧力センサーと関連するカテゴリ

圧力センサー

デジタル圧力センサーとは

デジタル圧力センサー

デジタル圧力センサーとは、配管内の圧力をデジタルで表示する装置です。

この表示方式は、読み間違いのリスクを減らし、暗い場所でも使用できるという利点があります。デジタル圧力センサーは、内部の圧電素子によって圧力を測定します。そのため、配管内を流れる流体に直接触れずに計測が可能です。

流体の種類によって、使用するセンサーを変える必要があります。液体用、気体用、可燃性流体用などに分けられています。また、センサーを配管に固定するため、配管の径にも注意が必要です。

デジタル圧力センサーの使用用途

デジタル圧力センサーは一般的な家庭ではほとんど使用されない一方で、工業分野では非常に広範囲にわたって利用されています。工業施設やプラントでは、流体 (例えば水や油) を各種装置へと配管を通じて移動します。流体を送るためには一定の力が必要で、この力が大気圧以上の圧力を生み出します。

理論的には、同じ流体に対して同じ力が加われば、生じる圧力も同じになるはずです。しかし、装置の故障や配管の劣化により、予想される圧力と異なる圧力が発生することがあります。

デジタル圧力センサーは、これらの予期せぬ圧力の変化を検出し記録することで、早期に問題を発見し、品質管理に貢献する重要な役割を果たします。

デジタル圧力センサーの原理

デジタル圧力センサーは、センサーに含まれる圧電素子に力がかかることで圧力が測定されます。圧力がかかるとその力に対応する電流が発生し、電気信号として処理され表示されます。圧電素子の代表例は半導体です。半導体とは、特定の条件下になると電気を流す物質です。

絶縁体や導体と異なり、操作によって自由に電気を流すタイミングを変えることができます。材質として、よく用いられているのはシリコンです。シリコン基板に柔軟に稼働する膜 (ダイヤフラム) が取り付けられています。圧力がかかるとダイヤフラムが曲がり、付随してシリコン基板も曲がります。

力がかかることで基板内の電荷状態が変化するピエゾ効果が発生し、電圧が生じます。電圧の違いにより流れ電流の強さも変わるので、どれぐらい圧力がかかったかを測定することが可能です。

その他、ダイヤフラムに抵抗ブリッジをとりつけ、ダイヤフラムのひずみ量を電圧変化として測定するタイプもあります。ひずみ量を利用する場合は金属ダイヤフラムが用いられ、主にステンレスが使われています。

デジタル圧力センサーの種類

デジタル圧力センサーは、その用途、感度、形状、尺度範囲などによって多種多様に分類されます。以下に主要な種類を列挙します。

1. 絶対圧力センサー

絶対圧力センサーは、真空を基準とした圧力を測定することが可能です。一般的には、大気圧が1気圧とされていますが、この種類のセンサーは絶対ゼロを基準とします。

このセンサーは、主に天気予報や高度計、洗浄装置などに使用されます。

2. ゲージ圧力センサー

ゲージ圧力センサーは、現在の大気圧を基準として圧力を測定が可能です。つまり、このセンサーは相対的な圧力変化を読み取ることができます。これらのセンサーは、自動車のタイヤ圧測定やエアコンの圧力管理などに使われます。

3. 差圧センサー

差圧センサーは、2つの圧力源間の圧力差を測定することが可能です。これらのセンサーは主に、フィルターの詰まりを検出したり、液体の流れを監視したりするのに使用されます。

4. シールド圧力センサー

シールド圧力センサーは、特定の基準圧力を設定して、その圧力に対する相対的な圧力を測定が可能です。主に、遠隔測定やデータログを行う際に使用されます。

デジタル圧力センサーの選び方

デジタル圧力センサーを選ぶ際には、使用環境、対象の流体、測定範囲、精度など、多くの要素を考慮する必要があります。

1. 使用環境

センサーは、高温や低温、湿度、振動などの環境条件に影響を受ける可能性があります。そのため、センサーを選ぶ際には、使用環境をしっかりと考慮することが大切です。

2. 対象の流体

液体やガスの種類によっても、適切なセンサーが異なります。特に腐食性の液体を扱う場合や、食品を扱う場合などは、対象物質に対するセンサーの耐性を確認する必要があります。

3. 測定範囲と精度

センサーの測定範囲と精度も重要な選択基準となります。測定したい圧力の範囲内で、どれだけ精確に測定できるかを確認することが重要です。

4. 取り付けと操作の容易さ

センサーの取り付けや操作が容易であることも重要な点です。センサーの取り付け場所や、使用する人のスキルレベルを考慮し、適切なインターフェースや取り付け方式を選択することが求められます。

参考文献
https://www.fa.omron.co.jp/guide/technicalguide/35/28/index.html
https://atsuryokukei-proshop.com/wppost/plg_WpPost_post.php?postid=356
https://atsuryokukei-proshop.com/wppost/plg_WpPost_post.php?postid=140
https://www.jp.omega.com/prodinfo/pressuregauges.html
https://www.matsusada.co.jp/column/whats_piezo.html
https://www.valcom.co.jp/product/pse/principle/
https://www.monotaro.com/g/02942574/

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