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変位センサ・変位計

渦電流式変位センサとは

測定原理

高周波磁界を利用したものです。
センサヘッド内部のコイルに高周波電流を流して、高周波磁界を発生させます。
この磁界内に測定対象物(金属)があると、電磁誘導作用によって、対象物
表面に磁束の通過と垂直方向の渦電流が流れて、センサコイルのインピー
ダンスが変化します。
渦電流式変位センサは、この現象による発振状態の変化により、距離を測定します。
「測定原理」の説明画像

キーエンスの渦電流式変位センサは以下の2種類の原理を用いています。
[キーエンス製 EX-500シリーズの場合]
対象物とセンサヘッドの距離が近くなるにつれ、発振の振幅は小さく、基準波形との位相ズレは大きくなっていきます。
この振幅と位相の変化を検出することにより、距離とほぼ比例した値が得られます。
「測定原理」の説明画像
さらに、デジタル処理で、測定対象物の材質に合わせて、高精度リニアライズ補正を行ない、距離に比例したリニアな出力を得ています。

[キーエンス製 EX-Vシリーズ/EX-200シリーズ/ASシリーズの場合]
対象物とセンサヘッドの距離が近づくにつれ、渦電流が大きくなり、発振振幅は
小さくなります。この発振振幅を整流して直流電圧の変化としています。
「測定原理」の説明画像 「測定原理」の説明画像

整流された信号と距離とは、ほぼ比例関係ですが、リニアライズ回路で、直線性の補正を行ない、距離に比例したリニアな出力を得ています。
アナログ電圧出力
「測定原理」の説明画像

上手な使い方

センサヘッドの耐水性対策

渦電流式変位センサは、磁界を用いて距離を測定するため非金属物体の影響を受けません。また、センサの構造上、防水・防塵性に優れているため、耐環境性の高い方式といわれています。しかしながらEX/ASシリーズ(キーエンス製)のセンサヘッドは、完全防水ではありませんので、水や油が多くかかるところで使用される際は、下記のような対策を施されることをおすすめします。
防水対策例
「上手な使い方」の説明画像

相互干渉について

同一型式のセンサを接近して設置した場合、他方のセンサの高周波磁界の影響で、分解能が悪くなることがあります。これを相互干渉といいます。

相互干渉を防止するには
相互干渉防止機能を使用する。(EX-500シリーズ/EX-Vシリーズ:キーエンス製)
干渉しない距離だけ離して設置する。(各機種の項に記載)
異なる型式のセンサを組み合せる。
(EX-200、ASシリーズ:キーエンス製、詳細については別途お問い合わせください
実績アプリ例集
7大業界・126種類
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