Subject : 近接センサ(近接スイッチ)
カテゴリー : デバイス > センサ
近接センサ(近接スイッチ)
近接センサとは、リミットスイッチなどの接触式検出方式の代替として、検出対象に接触することなく検出することを目的としているセンサの総称です。
検出対象の移動情報や存在情報を電気的信号に置き換えます。電気的信号に置き換えるための検出方式には、
電磁誘導
により検出対象となる金属体に発生する渦電流を利用する方式、検出体の接近による電気的な容量の変化を捉える方式、磁石やリードスイッチを利用する方式があります。
JIS規格では、IEC60947-5-2の非接触式位置検出用スイッチに準拠して、 JIS規格(JIS C 8201-5-2 低圧開閉装置および制御装置、第5部制御回路機器及び開閉素子、第2節近接スイッチ)に制定されています。
JISのなかでの定義では、センサの中でも物体の接近や近傍の検出対象の有無を非接触で検出するものを総称して“近接スイッチ”とし、誘導形、静電容量形、超音波形、光電形、磁気形などで構成されています
非接触で検出できるため、検出対象物の磨耗や損傷がなく、寿命が長くなります(磁気式を除く)。水や油などの環境下での使用にむいています。ただし、接触式と違い、周囲の温度の影響や、周囲の物体、センサ同士の影響を受けます 誘導形、静電容量形ともに、センサ相互の影響があります。
○ 誘導形近接センサ
外部磁界の影響により、導体表面に発生する渦電流による磁気損失を検出します。検出コイルに交流磁界を発生させて、検出体となる金属体に発生した渦電流によるインピーダンスの変化を検出する方式です。一般的に金属など導体を検出します。 また、別の方式として、周波数の位相成分を検出する方式(アルミ検出用)や、差動コイルによってインピーダンス変化成分のみを検出する方式(オールメタル検出用)があります。 さらに、渦電流をパルス的に発生させ、その渦電流の時間的な変化をコイルの起電圧として検出するパルス応答方式があります。
○ 静電容量形近接センサ
検出体と、センサの間に生じる静電容量の変化を検出します。容量分は検出体の大きさや距離によって変化します。一般的な静電容量形近接センサの場合、コンデンサのように平行に配置された2枚の平行板の容量を検出するイメージのセンサです。平板はそれぞれ片側を被測定物(イマジナリーで接地されている状態)、もう一方がセンサ検出面となります。この2極間に形成される静電容量の変化を検出するものです。 検出可能物体は検出対象の誘電率によって変わりますが、金属のみならず、樹脂、水なども検出可能となります。
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