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【2021年版】変位センサー12選 / メーカー45社一覧

変位センサーのメーカー45社・205製品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


変位センサーとは

変位センサーとは、被計測物とセンサー間の距離や、被測定物自体の厚みや高さなどを計測するセンシング機器です。接触式のセンサーから、レーザーを用いた非接触式のセンサーなど用途に応じて様々なセンサーがあります。

変位センサーの使用用途

加工装置や搬送装置など、被測定物との距離を正確に知る必要がある場合には、変位センサーを用いてその距離を測量することができます。

また、製品の外観検査など、被測定物の厚み情報が必要な場面でも活用されます。厚み測定は、接触式のノギスでも可能ですが、複雑な形状であったり、触れると不都合なことがあったりする場合は、非接触型の変位センサーを用いることで非破壊検査が可能です。

変位センサーの原理

レーザー変位センサーでは、原理的に非接触計測ができますが、その方式はいくつか種類があります。

ある被計測物との距離を測る場合は、拡散反射方式か正反射方式のレーザー変位計が用いられます。どちらも、レーザー光源からの光を被計測物表面で反射させ、その反射光を受光部で検知することで距離を判定します。

受光部はある一定の領域幅をもっており、反射光の角度によって受光部が異なります。受光部が変化するとそれに応じた電流が検知され、その情報をもとに距離の値に換算します。

その構造上、ある角度を超えて傾いた被計測物表面へ光源を入射した場合は、反射光が受光部へ返ってこないため、検出できません。この許容傾きは変位計の設計により、一般に拡散反射方式の変位センサーの方が、検出角度が広いです。

変位センサーの選び方

まずは、用途が距離検出なのか、厚みや高さなどの形状情報を取得することなのかを確認します。距離検出であれば、その計測レンジにあったものの中から、被計測物の表面の傾きをどれくらいか想定し、その角度以上の計測が可能な製品を選定します。厚み測定の場合は、検出レンジを確認します。

その後、計測自体をどれくらいの精度で実施したいかによって、分解能や検出精度およびリニアリティのスペックを選定します。どれも計測精度に影響を及ぼす因子であり、一般に精度が高いほど高額になるので、あまりオーバースペックにならないように注意しましょう。

また、計測精度と同時に本体自体の設置が可能かも注意しておくといいでしょう。取り付け部分に十分なスペースがない場合は、小型の変位センサーから選定する必要があるかもしれません。

直線変位センサーと回転角変位センサー

変位センサーには、大きく分けて直線変位センサーと回転角変位センサーがあります。直線変位センサーは長さを計るセンサーで、回転角変位センサーは角度を計るセンサーです。

検出方法には、直線変位センサーの場合だと電磁気や抵抗変化、光、超音波が、回転角変位センサーの場合だと電磁気や抵抗変化、光が用いられます。

  • 直線変位センサーの種類
    電磁気:差動トランス、リニアスケール
    抵抗変化:直線型ポテンションメータ
    光:リニアスケール、リニアエンコーダ
    超音波:超音波反射型センサー
  • 回転角変位センサーの種類
    電磁気:シンクロ、レゾルバ
    抵抗変化:回転型ポテンションメータ
    光:エンコーダ、光ポテンションメータ

電磁気による変位センサー

検出方法に電磁気を使用した変位センサーには、直線変位だと差動トランスやリニアスケールが、回転角変位だとシンクロやレソルバが用いられます。

  • 差動トランス
    電磁気による直線変位の検出の中では、最も代表的なセンサーです。1次コイルとふたつの2次コイル、それらのコイルの間にある鉄心から構成されます。1次コイルは励磁用、2次コイルは検出用として働き、鉄心は可動するようになっています。1次コイルに高周波交流を流すと電磁誘導の作用により2次コイルに電圧が誘起され、鉄心が移動します。鉄心が移動することで差動出力がゼロの状態から電圧差が生まれ、変位を計測できる仕組みとなっています。
  • リニアスケール
    リニアスケールには、インダクトシンやマグネスケールがあります。インダクトシンは、固定されたくし歯状コイルのスケールと、可動式のくし歯状コイルのスライダからなります。コイルに交流電流を流すとスライダのコイルに電圧が誘起され、その位相の変化から変位を計測します。マグネスケールは、磁気テープなどを磁気記録媒体としたスケールと検出センサーからなります。検出センサーが移動することにより位置を検出し、変位を計測します。
  • シンクロ
    発信機と受信機のふたつの回転軸からなります。発信機側の軸に巻かれた1次コイルに交流電流を流すと電磁誘導の作用により、受信機側の2次コイルに電圧が誘起されます。このとき、発信機側の軸と同一の角度だけ受信機側の軸が回転することを利用し、回転角の変位を測定します。
  • レゾルバ
    励磁用のコイルと検出用のふたつのコイル、鉄心からなります。これらのコイルはすべて直行しています。励磁用コイルに交流電圧をかけると、検出用のコイルに電圧が誘起されます。回転角度に応じて出力される電圧が変化するため、この出力信号から回転角変位を測定します。

参考文献
https://www.rohm.co.jp/electronics-basics/memory/memory_what2
https://books.google.co.jp/books?vid=ISBN4501115408
http://www.jsg.co.jp/technical1.html
https://www.mhi-machinetool.com/products/detail/precision_position_feedback_detector.html
https://www.magnescale.com/mgs/product/Magnescale.html
https://www.tamagawa-seiki.co.jp/products/resolver-synchro/synchro-about.html

 

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変位センサーのメーカー情報

変位センサーのメーカー45社一覧


変位センサーのメーカーランキング

社員数の規模

  1. 1 パナソニック インダストリアルソリューションズ社
  2. 2 三菱電機株式会社
  3. 3 オムロン株式会社

設立年の新しい会社

  1. 1 パナソニック インダストリアルソリューションズ社
  2. 2 コアーテック株式会社
  3. 3 日本ハネウェル株式会社

歴史のある会社

  1. 1 三菱電機株式会社
  2. 2 オムロン株式会社
  3. 3 エヌエスディ株式会社

変位センサーのカタログ一覧(1件)

Metoreeに登録されている変位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。

株式会社共和電業のカタログ



変位センサー12選

静電容量変位センサ Accumeasure D

株式会社東陽テクニカ 静電容量変位センサ Accumeasure D 画像出典: 株式会社東陽テクニカ公式サイト

特徴

静電容量変位センサ Accumeasure Dは、ナノメートルオーダーの分解能であるレーザー変位センサです。

標準仕様のプローブとケーブルが-130℃~200℃の耐熱であることの他、1つのプローブで複数の測定レンジを選択可能なことや、アンプ外寸が高さ53mm、幅103mm、奥行き120mmと手に乗せることが可能なほどのサイズであることが特徴です。

金属やシリコン、カーボンなどの導体や、半導体の測定に最適です。

株式会社東陽テクニカの会社概要

  • 会社所在地: 東京都中央区八重洲1丁目1番6号
  • URL: https://www.toyo.co.jp
  • 創業: 1953年
  • 従業員数: 485人

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レーザー変位センサ Microtrak 3 

株式会社東陽テクニカ レーザー変位センサ Microtrak 3  画像出典: 株式会社東陽テクニカ公式サイト

特徴

Microtrak3は、レーザーヘッドのみで完結したスタンドアローン型のコンパクトなレーザー変位計です。

専用のコントローラーが要らず、レーザーヘッドと電源のみで動作が可能なことが最大の特長で、セットアップが非常に簡単です。

レーザーダイオードの反射光の受光部にはCMOSセンサーがあり、三角測量で変位を測定し、レーザーヘッド内にローパスフィルタを内蔵しています。

アナログデジタル2種類の出力が可能で、PCへデータを直接保存することも可能です。

株式会社東陽テクニカの会社概要

  • 会社所在地: 東京都中央区八重洲1丁目1番6号
  • URL: https://www.toyo.co.jp
  • 創業: 1953年
  • 従業員数: 485人

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MicroSense 8800 シリーズ

株式会社日本レーザー MicroSense 8800 シリーズ 画像出典: 株式会社日本レーザー公式サイト

特徴

MicroSense8800シリーズは、ステージ精度評価や平坦度測定に最適な非接触式の静電容量型変位計です。

温度特性と直線性に優れており、分解能はサブナノメートルであるため、姿勢制御や位置決めに適しており材質の影響も少ないです。

8810は、応答周波数や出力電圧のオフセット調整が可能でアナログ出力が可能な必要最小限なモデルです。

8800は、±15Vの電源供給ができるため、位置検出や板厚、寸法測定用の各種装置へ簡単に組み込むことが可能です。

株式会社日本レーザーの会社概要

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超小型変位センサ DS2001シリーズ

日本システム開発株式会社 超小型変位センサ DS2001シリーズ 画像出典: 日本システム開発株式会社公式サイト

特徴

超小型変位センサDS2001は2001年に製造を開始して以来、シンプルな構成と環境特性に優れていることからメカコントロール用電子部品として長期にわたって使用されています。

発振回路と積算回路を専用ICにしてプリント基板に実装し、その基板上にスパイラルコイルをパターン形成することでナノメートル単位の微少な変位を検知することが可能です。デジタル出力のためアンプやAD変換は不要となっています。

また、工業用途だけではなくて民生向け機器へのニーズも高いことから大量生産に適した半導体チップ「距離測定用IC」としても販売し、年間、数百万台のオーダーにも対応できる供給体制を整えています。

日本システム開発株式会社の会社概要

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UEC-1

ユニパルス株式会社 UEC-1 画像出典: ユニパルス株式会社公式サイト

特徴

UEC-1は、測定ギャップであるオイルや水濡れに影響されることがない非接触の変位計測機器です。

高速な微小変位の測定に最適な渦電流方式であることの他、100kHzの応答速度やサブミクロンオーダーの分解能であることに加え、今まで帯域を絞って分解能を挙げていた測定に対しても帯域が広い状態で分解能を確保できることが特徴です。

微動ステージの高速位置決めフィードバックや歯車の回転速度測定、高速変位測定に最適です。

ユニパルス株式会社の会社概要

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PS-IA-HS

ユニパルス株式会社 PS-IA-HS 画像出典: ユニパルス株式会社公式サイト

特徴

PS-IA-HSは、応答速度5kHzを誇る非接触型の静電容量方式変位センサーで、スピンドルなどの回転体のブレやピエゾステージ制御などに最適です、

DC24VとAC100V電源に対応しており、リニアリティは±0.05%と高応答と高精度を両立しています。

測定物の厚みや表面粗さに影響されず、また測定物により都度キャリブレーションする必要はありません。

測定用のプローブはショートレンジからロングレンジまで様々なラインナップがあり、特注対応にてカスタマイズが必要な場合でも大丈夫です。

ユニパルス株式会社の会社概要

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HG-T

パナソニック インダストリアルソリューションズ社 HG-T 画像出典: パナソニック インダストリアルソリューションズ社公式サイト

特徴

HG-Tは、セルフモニタリング機能によって自身の状態を診断することができる検査・判別・測定用センサ(変位センサ)です。

厚さ8mmの超薄型センサヘッドを有しているため装置内などの限られたスペース内に設置が可能なことの他、測定幅10mmの帯状レーザ光での寸法測定や位置測定が可能なことや、水やホコリの多い現場でも使用可能なことが特徴です。

独自のヘッド構造とアルゴリズムによって、金属の2次反射にも影響されにくい安定した検出を行うことに貢献します。

パナソニック インダストリアルソリューションズ社の会社概要

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形MDA-F10U

センサテック株式会社 形MDA-F10U 画像出典: センサテック株式会社公式サイト

特徴

形MDA-F10Uは、リニア出力によるローコストな近接変位センサです。

機械的な稼動部が無いため長寿命であることの他、モールドタイプであることから、水のかかるところでも問題なく使用できることや応答時間が1ms以下であることが特徴です。

磁性金属の変位計測や磁性金属アクチュエータを用いての圧力・押圧計測、磁性金属アクチュエータを用いての振幅計測、磁性金属アクチュエータを用いての2枚差検出に最適です。

センサテック株式会社の会社概要

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ZW-8000 / 7000 / 5000シリーズ

オムロン株式会社 ZW-8000 / 7000 / 5000シリーズ 画像出典: オムロン株式会社公式サイト

特徴

ZW-8000シリーズは、多種類の表面を計測可能な超高精度ファイバー同軸変位計です。

鏡面や透明体など、従来のレーザー変位計では計測が難しかった表面でも、計測角度±25°、透明体厚み15umから計測が可能です。

測定条件に合わせて測定プローブを変更することで、粗面ワークや立体形状をもった表面も測定できます。

小型のペン型測定プローブを使用することで、スペースの余裕のないセットアップ下においても組み込みが容易となります。

オムロン株式会社の会社概要

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ZX2

オムロン株式会社 ZX2 画像出典: オムロン株式会社公式サイト

特徴

ZX2は、マニュアルレスで10μmを安定計測可能な変位センサです。

色や材質の変化に加え、ワークの移動が発生しても安定計測ができるダイナミックレンジ200万倍のCMOSの他、スマートチューニングボタン1つで安定計測に必要な設定に最適化できることや、レーザ寿命表示機能により、ラインを止めないための「見える化」を実現できることが特徴です。

金属や基板、ゴム、透明体のあらゆる表面状態での使用に最適です。

オムロン株式会社の会社概要

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CDXシリーズ

オプテックス・エフエー株式会社 CDXシリーズ 画像出典: オプテックス・エフエー株式会社公式サイト

特徴

CDXシリーズは、シンプルな機器構成としながら、測定精度は世界最高レベルを誇るレーザー変位計です。

光学系を専用に設計するとともに本体の剛性を追求した結果、直線性は世界最高レベルの±0.015%を保証しています。

受光部にはNeoLDレンズと呼ばれる新設計レンズを搭載することで、レンズ収差に由来するレーザースポットのひずみを抑え、測定誤差を低減しています。

イーサネットに直接接続が可能でWEBサーバも搭載しているため、データの取り扱いも容易です。

オプテックス・エフエー株式会社の会社概要

  • 会社所在地: 京都府京都市下京区中堂寺粟田町91 京都リサーチパーク9号館
  • URL: https://www.optex-fa.jp/
  • 創業: 2002年
  • 従業員数: 234人

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CD33シリーズ

オプテックス・エフエー株式会社 CD33シリーズ 画像出典: オプテックス・エフエー株式会社公式サイト

特徴

CD33シリーズは、測定対象の表面状態を問わずに安定した計測が可能なレーザー変位計です。

ガラス基板についての厚み測定や、マスク高さ制御を1台のセンサーで取得することが可能です。

三菱電機のシーケンサへ専用のソフトウェアで接続可能なため、装置の組み込みからデータフィードバックまでが簡単にできます。

センサーヘッド本体内にコントローラやアンプ機能を一体化することで、小型軽量化しているため、装置へ組み込みやすくなっています。

オプテックス・エフエー株式会社の会社概要

  • 会社所在地: 京都府京都市下京区中堂寺粟田町91 京都リサーチパーク9号館
  • URL: https://www.optex-fa.jp/
  • 創業: 2002年
  • 従業員数: 234人

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