変位センサ

　変位センサとは測定する物体が移動したときの微小移動量を測定するためのセンサーです。

　変位センサの種類はいくつかに分類され、それぞれ原理が異なり、大まかには接触式と非接触式にわけられ、差動トランスやダイヤルゲージなどは接触式で音波や光、磁界を利用したものは非接触式にあたります。

　変位センサは物体が移動したときの変位量を測定し移動量を測るだけでなく高さや幅、厚みなど測定の対象となる物体の寸法などを知ることもできます。そのため、変位センサーは様々な分野で利用されています。

変位センサーの原理はそれぞれの測定方式で異なります。一般的に多く利用されている変位センサーの原理は三角測距方式です。これにはレーザー式やCCDを利用したものなどがあります。
また、超音波を利用し音波発信と受信の時間を測りそこから変位量を計算するもの、差動トランスの原理を応用した接触式、また音叉と共焦点の原理を組み合わせたものなど変位センサーの原理には様々なものがあります。

　○　レーザー式変位センサ

　三角測量を応用した方式で、発光素子と光位置検出素子（PSD）の組み合わせで構成されています。発光素子には、半導体レーザが用いられています。半導体レーザの光は投光レンズを通し集光され、測定対象物に照射されます。そして、対象物から拡散反射された光線の一部は受光レンズを通して光位置検出素子上にスポットを結びます。その対象物が移動するごとにスポットも移動するので、そのスポットの位置を検出することで対象物までの変位量を知ることができます。

　○　CCDレーザ方式

　CCDレーザ変位センサは、三角測距方式を採用したレーザ式変位センサです。受光素子にCCD（Charge Coupled Device：電荷転送素子）を使用していることが特徴です。
CCD方式では、CCDの各画素ごとの光量を検出することができます。このため、対象物の表面の影響によって下図のようにスポット内に光量のバラツキが発生した場合でも光量のピークの位置を正確に検出することができます。これにより、対象物表面の影響による誤差を大幅におさえることができます。

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