近年、磁気力により物体の重さを支え空間に浮かし、振動、接触や摩擦を発生させない磁気浮上技術や、物体の制振制御や位置制御技術が回転体、構造体、移動体、製鉄プロセス、磁気浮上型鉄道へ応用、実用化されています。この技術には渦電流式変位センサが用いられ、物体と電磁石との位置、振動による距離の変化(変位・振動)を測定し、電磁石との位置を一定に保ち、振動を抑えるよう電磁石への電流が制御されています。

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渦電流式変位センサの外観

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▲渦電流式変位センサ(VCシリーズ)

渦電流式変位センサの特長

  • 非接触高分解能測定
    静止状態から高速で回転する軸の挙動を高分解能で測定します。
    周波数応答:DC~20 kHz(-3 dB)
  • 磁気軸受内の磁界の影響を受けません。
  • 耐環境性
    センサ部は低温から高温環境まで使用でき、温度変化にも安定した測定ができます。
    (-10 ~ +130 ℃ *対応実績:+200 ℃、-253 ℃ )

測定・制御構成例

25 mm用センサ使用時

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▲ターゲットの変位・振動と渦電流式変位センサの出力(ギャップ出力信号のイメージ)
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磁気浮上制御 / 磁気浮上鉄道 / 鋼板の制振・位置制御

VCシリーズ 渦電流式変位センサの構成

記号 名称 機能/仕様
センサ センサ先端内部のコイルから高周波磁界を発生し、渦電流の測定原理により、ターゲット(被測定物)との距離を非接触で検出するセンサです。測定原理上、水、油、ほこりなど非導電体の影響を受けない耐環境性の高いセンサです。

世界トップクラス*1のセンサ温度特性(±0.015% of F.S./℃典型値)
装置の温度上昇や周囲温度の変化にも安定した信頼性の高い変位測定が可能です。

(*1:2023年6月 新川電機調べ)

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延長ケーブル センサとVC型変換器を結ぶ専用同軸ケーブルで、センサから変換器までの距離を3 mまたは5 mに整合します。
中継コネクタ センサと延長ケーブルを接続するコネクタ。防滴仕様の中継コネクタも選択可能です。
VC型変換器 センサと延長ケーブルを介して接続され、安定した高周波発振回路とセンサコイルを一辺とした交流ブリッジ回路、リニアライザ回路を内蔵し、センサとターゲットの距離に対し直線化されたアナログ信号(0 ~ 5 VDC)を出力します。

センサおよびターゲットの外部磁界による影響

下図はVCシリーズ変位計のセンサおよびターゲットが外部磁界によってどのような影響を受けるかを示したグラフです。ターゲットに非磁性体(アルミ)、磁性体(鉄)を使い、磁界の方向X・Yによって測定しました。ターゲットが非磁性体であれば磁界の方向がX・Yいずれの方向でも全く影響を受けません。ターゲットが磁性体の場合、磁界の方向がX方向であれば影響を受けませんが、Y方向の場合、磁界が0.05 T程度より影響を受けます。

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センサセレクションガイド

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*:コネクタによるセンサ・ケーブルの着脱できるタイプも用意しています。

製品紹介(磁気軸受ロータキット:学習用)

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