渦電流式変位センサとは 渦電流式変位センサと変位センサの種類 渦電流式変位センサの特徴 紹介動画 渦電流式変位センサの測定原理 渦電流式変位センサのラインナップ 渦電流式変位センサによる予知保全/状態監視事例・ヒント集 渦電流式変位センサと変位センサの種類 渦電流式変位センサは、「渦電流式」と呼ばれる測定原理により、非接触で測定対象物(ターゲット)との距離、ターゲットの変位(位置の変化)を測定するセンサです。測定対象物が静止している状態から1秒間に1万回以上の高速で繰り返し変化する振動現象を高精度に測定することができます。 これら物体の変位を測定するセンサには、測定対象物にセンサ部を接触させる「接触タイプ」と、センサ部が測定対象物に接触せずに測定する「非接触タイプ」があり、渦電流式変位センサは、「非接触タイプ」に分類されます。(図1) 図1.主な変位センサの種類(測定原理で分類) 渦電流式変位センサの特徴 渦電流式変位センサは、「非接触タイプ」であるため測定対象物に外力が加えることが無く、運動、変位現象に影響を与えずに測定できます。また、センサ部は接触による可動部、摺動部がないため摩擦、摩耗もなく耐久性が高く長寿命であることも特徴の1つです。(図2) 図2.非接触タイプのメリット 「非接触タイプ」のセンサには、渦電流式のほか静電容量式、光学式、超音波式などがあり、表1にそれぞれのセンサの原理と特徴の比較を紹介します。 このうち渦電流式変位センサは、潤滑油、オイルミスト、クーリング剤、水滴、ほこりなどの影響を受けないといった特徴があり耐環境性に優れ、扱いやすいセンサとして幅広い産業、研究分野で振動や移動量、位置決め、厚さ、形状測定の自動化や制御、状態監視などに利用されています。 ※静電用容量式、レーザ式(光学式)、超音波式の仕様は一般的な仕様です。 表1.主な非接触変位センサの測定方法による比較 紹介動画(2分43秒) 渦電流式変位センサの測定原理 渦電流式変位センサでは、センサ内部の先端近くにあるコイルに MHz(メガヘルツ:1秒間に100万回の繰り返し)オーダの高周波電流を流すことで、センサトップ周辺に高周波の磁場を発生させ、センサトップ前方のターゲット(通常は金属)表面に高周波の渦電流を発生させます。そこで、渦電流の大きさはターゲットとセンサトップ間の距離(ギャップ)に対応することとなり、変換器から見たセンサ側インピーダンス*が距離(ギャップ)に対応することになります。このセンサ側インピーダンスは、 MHz オーダの発振信号をキャリア(搬送波)として振幅変調されて図3の共振回路出力となります。これを検波、増幅、リニアライズすることで、ターゲットとセンサトップ間の距離(ギャップ)に比例した電圧信号を出力します。 *インピーダンス:交流回路における電気の流れにくさ 図3.渦電流式変位センサの原理 渦電流式変位センサのラインナップ これまでご紹介したように渦電流式変位センサには、静止状態から高速な変位現象を非接触で測定でき、耐環境性が高く長寿命といった特長があり、幅広い産業分野、研究分野で利用されています。当社の渦電流式変位センサは、それぞれの応用分野に最適なシリーズをご用意すると同時に個別のアプリケーションに合わせたカスタマイズセンサ設計、システム設計によるご提案を行なっています。 VCシリーズ渦電流式非接触変位・振動計 – 世界トップクラスのセンサ温度特性 VGシリーズ高温用変位計 – センサ耐熱 600 ℃ VI-Cシリーズ工業用変位・振動計 – 本質安全防爆構造( Ex ia ⅡC T4 Ga ) VNDシリーズタッチロール式厚さ計 – シート、フィルムの厚さ測定 Quick RIVERNEWFA / ラボ用変位計 – 簡単3ステップキャリブレーション FKシリーズ非接触変位・振動トランスデューサ – 回転機械の状態監視用 渦電流式変位センサによる予知保全/状態監視事例・ヒント集 渦電流式変位センサを利用した事例・ヒント集を公開しております。ぜひご覧ください。