測定原理と特長

渦電流型変位センサは、測定対象との間の磁界の変化を検出原理としています。プローブ端部のセンシングコイルに交流の電流を流し、交流磁場を発生させます。発生した交流磁場が測定対象に作用することで測定対象内に渦電流が発生します。プローブは磁場を一定に保つよう設計されているため、測定対象との距離が変化すると磁場を維持するために必要な電流の量が変化します。渦電流型変位センサはこの電流の変化を距離の変化として検出しています。

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渦電流型変位センサの特長

■非接触測定

　非接触のため、測定対象に負荷や損傷を与えません

■厳しい使用環境でも対応可能

　測定環境に水や油が存在していても影響を受けません

■測定面の加工状態による影響を受けない

　面測定であるため、測定対象面の面粗さを平均化して検出します

■高い分解能と応答性

　高速応答でありながらサブミクロンレベルの高い分解能を実現しています　

Lion Precision製品の特長

■高い分解能

　広い測定レンジでありながらサブミクロンレベルの高い分解能を実現しています

■優れた直線性

　リニアな出力により変位量の大きな測定でも高精度に測定することができます

■コンパクトなプローブ

　コンパクトなプローブがラインナップされており、多点での使用や簡単な組込みができます

■優れた環境性

　プローブおよびドライバはIP64やIP40などの耐水等級に対応しています

■National Instruments™製品へ簡単組込み

　National Instruments™のCompactRIO対応モジュールがラインナップされており、お客様の装置やシステムに簡単に組込むことができます

主なアプリケーション

■加工中の熱変位や振動モニタリング

■対象物の位置検出や姿勢確認

■水中などでの変位測定

■高さ測定および高さ制御

詳細はアプリケーションをご確認下さい

加工中の熱変位測定	位置検出
部品の姿勢/位置検出	液体中での変位測定

主な仕様

■測定範囲：0.5m～10mm

■出力分解能：10nm(最高)

■直線性：0.2% F.S.

■応答周波数：100Hz, 1kHz, 10kHz, 15kHzに切替え可能

■温度ドリフト：0.04% F.S /℃

■使用温度範囲：4～50℃

■使用湿度範囲：95%以下(結露なきこと)

■出力電圧：±10V、0-10V

■入力電源：12～24VDC 2W

多彩なセンサプローブ

センササイズは2mm～50mm径が標準としてラインアップされています。小型プローブは測定対象や取り付け位置に制限がある時などに効果的で多点での使用などにも最適です。また、ネジ式のプローブボディも用意されており、容易に取り付けることができます。

測定対象面

渦電流型変位センサはセンサ部から発生する交流磁場を使用して検出しています。センササイズに対して広い領域で交流磁場が発生するため、センサ面よりも広い測定対象面が必要となり、一般的にはセンサ面の約3倍広い面積が必要とされます。

渦電流方式は面測定となるため、測定対象面の加工状態の影響を受けません。また、渦電流型変位センサは磁場を使用して検出しているため、センサ面と測定対象面との間に埃や水、油などが介在していても影響を受けることはありません。

測定対象の厚み

渦電流型変位センサでは、センサ部から発生する交流磁場が測定対象内部で作用するための最小厚みが必要となります。測定対象の最小厚みは以下の3項目により決定されます。

● 渦電流センサの駆動周波数

● 測定対象材の電気抵抗

● 測定対象材料の導磁率

渦電流方式と静電容量方式の比較

変位センサには幾つかの方式があり、渦電流と静電容量は検出原理として代表的な方式です。いずれも測定対象の変位を高精度に検出する変位センサですが、検出原理を正しく理解しないまま使用してしまうと誤った結果を得ることになります。以下は検出原理の差による代表的な比較例です。

渦電流方式はセンサ部で発生した交流磁場が測定対象内部に渦電流を生成します。渦電流はセンサ部で発生した磁場と対立する磁場を形成し、測定対象が変位した時の磁場の変化を検出原理としています。そのため、測定対象の材質による影響を受けやすく、同一の素材であっても測定面が移動することにより変化が生じます。

静電容量方式は測定対象とセンサ面に電界(静電容量)を形成させ、測定対象が変位した時の静電容量の変化を検出原理としています。測定対象が金属であれば無校正で使用することができ、測定対象の変位を高精度に測定することができます。

以下の測定結果は同一の測定対象の回転振れ(変位)を示しています。いずれも測定対象の振れが確認できているように見えますが、実際には渦電流方式の結果には測定対象からの影響が含まれており、測定対象の変位が正しく測定できていません。変位センサを使用する際には、検出原理と特性を理解することが重要となります。