超音波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、超音波センサーのメーカー37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。超音波センサー関連企業の2024年2月注目ランキングは1位:オーミック電子株式会社、2位:株式会社村田製作所、3位:オムロン株式会社となっています。
超音波センサー(英語: Ultrasonic sensor)とは、超音波を利用して物体までの距離を測る装置です。
超音波とは、周波数が高くて人間に聞こえない音の総称です。人間の耳は20Hz~20,000Hzを感知しますが、それ以上の周波数音を超音波と言います。
超音波センサーは超音波を発生させ、反射した音波を感知することで距離を測定します。近年では小型軽量化が進み、安価となったため幅広く用いられています。
超音波センサーは家庭用から産業用まで広く用いられます。
家庭用としては、非接触で距離測定可能である利点が活かされ、車載距離計やジェットタオル等に用います。車載距離計は衝突被害軽減ブレーキ義務化によって急速に広まりつつあります。
産業用途としては、排水タンクや薬品貯液槽のレベル計などに使用されます。腐食性の高い液体などに対して使用されることが多いです。
魚群探知機も超音波センサーを使用しています。古くから使用されている超音波センサーの用途です。
超音波センサーは、超音波を発信し反射波を感知することで距離を測定します。
音の速度は伝播する雰囲気によって決まっており、大気中では340m/s、水中では1,500m/s程度とされます。伝播する雰囲気が分かれば、反射波が受電素子に到達する時間を測定して距離換算可能です。
超音波センサはメインとなる部品は圧電素子です。圧電素子は電気エネルギーを圧力エネルギーへ変換し、圧力を加えると電気エネルギーへ変換する仕組みを持ちます。
従って、圧電素子は送受信双方の機能を担っています。入力電気信号を超音波へ変換し、反射波を感知して電気信号を出力します。
原理上、超音波センサーのメリットとデメリットは以下のようになります。
また、超音波センサーの最大の特徴は、非接触で距離を測定できる点にあります。非接触測定が必要な場合に使用されることがほとんどです。
市販されている超音波センサーは、アナログ回路発信器として販売されています。出力信号は4-20mAなどの規格が確立されたアナログ信号で、補助電源を入力すればソース出力も可能です。
また、モジュールとしても販売されており、Raspberry PiやPICなどの小型コンピュータとも相性よく接続できます。簡単なバッファーアンプで増幅すれば、波形を成型してI/Oに接続できます。
発信側も消費電力は微少で、出力端子に(アッテネータを介して)直接接続することができます。
センサーは発信側と受信側が対で必要です。ただし、超音波センサーは送信素子が受信素子としても作動するため、一つの素子で送受信ができ、回路自体が簡単になります。
なお、透過型で使用する場合、送信素子と受信素子は別々に設置することが必要です。
超音波センサーの発信素子駆動電圧は一般的に数Vなので、CPUのI/O端子に直接接続できます。
受信信号をデジタル回路で使用する際は、バッファアンプ、検波器、コンパレータでデジタル信号に変換してからCPUで演算処理を行います。
なお、一般的な超音波センサーの共振周波数は40kHzです。
超音波センサーの精度は一般的に波長程度とされています。40kHz超音波を用いる場合、精度は10mm程度となります。
受信素子に戻ってきた超音波パルスの波形が対象物の形状などによって、測定値にバラツキが出てくるためです。反射波パルスの検出ポイントを最適化することで、精度を上げることもできます。
参考文献
https://www.keyence.co.jp/ss/products/sensor/sensorbasics/us_comparison.jsp
https://www.jstage.jst.go.jp/article/jime1966/17/4/17_4_276/_pdf
https://www.bannerengineering.com/jp/ja/company/expert-insights/ultrasonic-sensors-101.html
https://www.keyence.co.jp/ss/products/sensor/sensorbasics/us_info.jsp http://ww1.microchip.com/downloads/jp/AppNotes/00001536B_JP.pdf
https://www.murata.com/ja-jp/products/sensor/ultrasonic/overview/open
https://www.jstage.jst.go.jp/article/jjspe1933/51/6/51_6_1238/_pdf
*一部商社などの取扱い企業なども含みます。
2024年2月の注目ランキングベスト10
注目ランキング導出方法順位 | 会社名 | クリックシェア |
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1 | オーミック電子株式会社 |
11.1%
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2 | 株式会社村田製作所 |
8.6%
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3 | オムロン株式会社 |
6.1%
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4 | パナソニックインダストリー株式会社 |
5.6%
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5 | 本多電子株式会社 |
5.3%
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6 | 株式会社タムラ製作所 |
5.1%
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7 | 株式会社富士セラミックス |
4.8%
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8 | 日本テキサス・インスツルメンツ合同会社 |
4.0%
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9 | 北陽電機株式会社 |
4.0%
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10 | 株式会社シーユーアイ・ジャパン |
3.3%
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注目ランキング導出方法について
注目ランキングは、2024年2月の超音波センサーページ内でのクリックシェアを基に算出しています。クリックシェアは、対象期間内の全企業の総クリック数を各企業のクリック数で割った値を指します。社員数の規模
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品番 | 価格 | 保護等級 | 検出範囲 | 解像度 | |||
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RU200-CK40-2UN8X2T-H1151 | 要見積もり | IP40 | 50 - 2000 mm | 1 mm | ||
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RU200-CK40-2UP8X2T-H1151 | 要見積もり | IP40 | 50 - 2000 mm | 1 mm | ||
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RU200-CK40-LIU2N8X2T-H1151 | 要見積もり | IP40 | 50 - 2000 mm | 1 mm | ||
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RU200-CK40-LIU2P8X2T-H1151 | 要見積もり | IP40 | 50 - 2000 mm | 1 mm | ||
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RU200-CK40-LIU2P8X2T-H1151/S968 | 要見積もり | IP40 | 50 - 2000 mm | 1 mm |
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品番 | 価格 | 保護等級 | 検出範囲 | 解像度 | |||
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RU50U-S18-AN8X | 要見積もり | IP67 | 50 - 500 mm | 0.2 mm | ||
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RU50U-S18-AN8X-H1141 | 要見積もり | IP67 | 50 - 500 mm | 0.2 mm | ||
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RU50U-S18-AP8X | 要見積もり | IP67 | 50 - 500 mm | 0.2 mm | ||
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RU50U-S18-AP8X-H1141 | 要見積もり | IP67 | 50 - 500 mm | 0.2 mm | ||
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RU50U-S18-LI8X | 要見積もり | IP67 | 50 - 500 mm | 0.2 mm | ||
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RU50U-S18-LI8X-H1141 | 要見積もり | IP67 | 50 - 500 mm | 0.2 mm | ||
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RU50U-S18-LU8X | 要見積もり | IP67 | 50 - 500 mm | 0.2 mm | ||
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RU50U-S18-LU8X-H1141 | 要見積もり | IP67 | 50 - 500 mm | 0.2 mm |
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メモセンス技術を搭載した浄水/排水処理およびユーティリティにおける沈殿槽向け浸漬型センサ ◾️アプリケーション Turbimax CUS71D は、浄化槽や沈殿タンクにおける分離と遷移ゾーンを連続...
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変調赤外線センサ、赤外線測距センサ、赤外線反射センサ、超音波測距センサ、コンパスセンサ、タッチセンサ、アナログ赤外線センサ、照度センサ、センサケーブル 両端XHコネクター付きをご用...
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FMU9x変換器接続用 レベル・流量計測用 超音波センサ。最大測定範囲10m ■アプリケーション 超音波センサFDU91Fは、液体、ペースト、スラッジ、パウダーから粗い粉粒体までの非接触連続レベ...
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Metoreeに登録されている超音波センサーが含まれるカタログ一覧です。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。
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2023年5月24日
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2023年4月17日
超音波センサーのカタログ16件分をまとめてダウンロードできます!お迷いの方は便利な無料の一括ダウンロード機能をご利用ください。
企業
オーミック電子株式会社 コントリネックス・ジャパン株式会社 株式会社シーユーアイ・ジャパン オプテックス株式会社 株式会社ホトロン ターク・ジャパン株式会社 株式会社東建エンジニアリング37,668 円
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78,200 円
価格について: Metoreeに登録されている超音波センサーの製品200点の2024年3月29日時点での価格データを元に算出しています。