ファイバユニット
メーカー7社・26製品【2024年】

ファイバユニットについての概要、用途、原理などをご説明します。また、ファイバユニットのメーカー7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。

ファイバユニットとは？
ファイバユニットのメーカー7社
ファイバユニット26製品

ファイバユニットとは

ファイバユニットとは、ファイバセンサーを構成する装置で、測定対象物への投光部と測定対象物からの受光部として機能する装置です。

ファイバユニットは、いわゆる光ファイバをポリエチレンや塩化ビニルなどで被覆した構造です。

投光部として用いられる場合は、光源からの光を測定対象物に照射します。受光部として用いられる場合には、測定対象物から反射もしくは測定対象物を透過した光を受光し、受光した光をファイバセンサーの検出部に送ります。

ファイバユニットの使用用途

ファイバユニットは、ファイバセンサーを構成する装置として使用されます。ファイバセンサーは、光ファイバ形光電センサーとも呼ばれ、ファイバユニットは光ファイバユニットとも呼ばれています。

ファイバセンサーの使用分野は、以下のような分野があげられ、多岐にわたるものです。

自動車
食品
医薬
半導体
化学

ファイバセンサーはこれらの分野での生産ラインで使用されており、製品または異物の検出・製品の異常検知などに使用されています。製品自体だけでなく、自動ラインで駆動するロボットなどの各機構の動作検出などにも利用されており、ファイバユニットも同様の使用用途で使用されます。

ファイバユニットの原理

ファイバユニットは、光ファイバをポリエチレンや塩化ビニルなどで被覆した構造です。光ファイバは、主に石英ガラスやプラスチックなどによって細く形成された屈折率の高い中心部のコアと、その周囲を覆う屈折率の低いクラッドの二重構造をなします。

光ファイバ内を光が全反射する現象を利用して、光をファイバの一端部から他端部へと光を透過させる仕組みです。投光部として機能する場合は、光源からの光を透過して測定対象物に光を照射しています。逆に受光部として機能する場合は、測定対象物から反射または透過した光を受光して、受光した光をファイバセンサーの検出部に送ります。

一般的にファイバユニット単体で使用されることはなく、検出機構を備えたファイバアンプと組み合わせてファイバセンサーとして機能し、測定対象物の測定や検出が可能です。

ファイバユニットのその他情報

1. ファイバユニットの種類

ファイバユニットには、投光部あるいは受光部として機能するべく、光ファイバが1本だけ通っているものと、投光部および受光部が一体化され光ファイバが2本通っているものがあります。

また、コアに石英ガラスを用いたガラスタイプとアクリル系樹脂を用いたプラスチックタイプがあります。石英ガラスタイプは耐熱性が高く、プラスチックタイプは軽量で折れにくいなどが特徴です。そのため、検出環境に合わせて選択可能です。

なお、ファイバユニットの光ファイバを単体で使用すると、端面から照射される光は約60度の角度で広がります。この照射角や集光率を変化させる目的で、ファイバユニットの先端、すなわち光ファイバの先端にはセンサーヘッドが取り付けられています。また、センサーヘッドは、ファイバユニット端面の保護とファイバユニット端面の固定をする目的も兼ねています。

2. ファイバセンサーの種類

ファイバセンサーには、透過型・拡散反射型・限定反射型・回帰反射型の4つの受光方式があります。ファイバユニットには、この各方式に応じたものがあります。

3. ファイバユニットの選定における重要項目

ファイバユニットには、選定する際に重要な6つの項目があります。

ファイバ長
ファイバユニットの長さを示します。当然、長いほど、ファイバアンプと離して設置可能で、厳しい環境下などの測定に有用です。
使用周囲温度
ファイバユニットを使用できる温度の範囲を示しています。通常の環境下ではあまり重要ではありませんが、特に周囲温度が高い環境下では重要な項目です。測定精度や耐久性を鑑みて、耐熱タイプを選定するのが望ましいです。
曲げ半径
ファイバユニットを屈曲させて使う場合の目安になります。曲げ半径が小さいものほど、屈曲させられるので取り回しが難しい環境には曲げ半径の小さいものが好適です。
検出距離
検出距離が長いほど長距離で検出できます。
光軸経
主に透過型のファイバセンサーに使用されるファイバユニットで重要な項目です。透過型のファイバセンサーに使用する場合、光軸を全遮光できないと確実に存在の有無を検知できません。そこで、光軸を完全に遮断できる大きさものを標準的な測定対象物としています。
最小検出物体
ファイバユニットが検出できる最小のサイズを示しています。

参考文献
http://www.phosc.jp/cms/article/000008.html
https://www.fa.omron.co.jp/data_pdf/commentary/fibersensor_tg_j_1_2.pdf
https://www3.panasonic.biz/ac/j/service/tech_support/fasys/glossary/sensor/photo_fiber_proximity/index.jsp

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