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リニアセンサー
メーカー9社・163製品一覧【2024年】
リニア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、リニアセンサーのメーカー9社一覧や企業ランキング、製品ランキングも掲載しておりますので是非ご覧ください。
リニアセンサーとは
リニアセンサー (英: linear sensor) とは、直線の変位を測るセンサーです。
別名として、位置センサー、変位センサー、測長センサー、レーザーセンサー、ワイヤーエンコーダ、リニアエンコーダ、リニア測定センサーなどが挙げられます。測定の原理で区別する場合、レーザ変位センサー、測長センサー、渦電流式の変位センサー、接触式の変位センサー、電磁誘導型センサー、カメラ方式センサーなどがあります。
リニアセンサーの使用用途
リニアセンサーは、半導体や液晶、電機、家電、自動車、加工、建設機械、自動倉庫、排水設備、薬品・食品・包装、医療など、使用される分野は多岐に渡ります。
1. 半導体や液晶の製造装置
半導体や液晶の製造装置では、駆動ステージの位置を検出するためにエンコーダやカメラ方式センサーが用いられます。
2. 食品の製造工場
食品の製造工場では、加工食品の数量検査や、成型品の高さを検出したりする際に使用されます。
3. 建設機械や自動倉庫
建設機械や自動倉庫などでは、正確な位置決めにに使用されています。
4. その他
排水設備では開度測定に、医療ではCTや手術台の正確な位置、高さ計測に使われます。変位や位置を測定できることから、有無検出や位置決めする際の検出、検査や計測、監視や制御の分野に有用です。
リニアセンサーの原理
リニアセンサーは様々な種類があり、それに応じ原理が異なります。
1. 非接触式変位測定
非接触式の変位測定には、リニア位置センサー、レーザーセンサー、リニアエンコーダ、カメラ方式センサーなどがあります。
リニア位置センサー
磁歪方式や電磁誘導式が使われます。磁歪方式の場合は磁歪線に電流パルスを流すと円周方向に磁場が作られ、マグネットを非接触で磁歪線上を動かすことによるねじり歪を測定する方法です。ねじり歪は磁歪線を超音波で伝播するので、この超音波の伝播時間を計測して、アナログやデジタル出力にします。
レーザーセンサー
レーザー光を対象物にあて、反射した光を受光部で受けることで位置や距離の測長を行います。発光から受光までの時間や受光した光の角度変化から位置や距離、対象物の変位量の検出が可能です。
リニアエンコーダ
リニアセンサーとして用いられるリニアエンコーダの場合、物差しとなるスケールにスリットが刻まれています。ヘッドから発光し反射する光をパルスで検出する光学式や磁気の変化を用いる磁気式などがあります。
カメラ方式センサー
カメラ方式センサーは、位置、速度および長さを非接触で測定できます。取付けられたバーコードラベルに基づいて現在位置を検出し、基準尺度として使用して測定します。最長10kmの長さを0.15mmの精度で位置決め可能です。
2. 接触式変位測定
接触式変位測定には、リニアポテンショメータ、ワイヤエンコーダなどがあります。リニアポテンショメータは、抵抗体とブラシを使用して、機械式に変位を測定します。出力は電圧です。
また、ワイヤエンコーダはワイヤ機構とエンコーダで構成し、ドラム回転数を測定します。
リニアセンサーの特徴
リニアセンサーは、次のような種類と特徴があります。
1. 非接触式リニア位置センサー
ブラシが無く、非接触タイプの変位センサーです。位置検出は電磁誘導方式と磁歪方式があります。特徴は、機械的な接点が無いので長寿命で、高精度・高速測長が可能です。
2. 接触式リニア位置センサー
ブラシがあり、機械的位置に比例した出力が得られる変位センサーです。ブラシの摩耗で寿命は比較的短いが、コスト面でメリットがあります。
3. レーザーセンサー
レーザー光を対象物に当て、反射光を受光部で受けて、位置や距離を検出する変位センサーです。特徴は、小型・軽量コンパクト、非接触で測定可能なこと、及び高速・高精度測定、微小物体も測定できることです。
欠点は汚れや埃に弱く、透明体や鏡面体は検出しにくいことです。また、蛍光灯の光などの外乱光で誤差が出やすく、チャタリングが発生する場合があります。
4. ワイヤーエンコーダ
ワイヤーエンコーダは、ワイヤーの長さを検出する変位センサーです。耐環境 (水・油・埃など) に強いですが、ワイヤーが摩耗した場合は交換が必要です。
5. リニアエンコーダ
リニアエンコーダは、光学式又は磁気式センサーで、高精度、高速計測が可能です。光学式のセンサーの場合は、汚れなどで誤計測する場合があります。
参考文献
http://novotechnik.jp/liner_sensor_type/
https://www.santest.co.jp/ja/product/use/linear9.php
https://www3.panasonic.biz/ac/j/service/tech_support/fasys/tech_guide/measurement/index.jsp
