エンジニアが LVDT 変位センサーを選択する方法

エンジニアが LVDT 変位センサーを選択する方法

変位センサはその名の通り、変位の変化を検出し、変位の物理的な変化を電気信号出力に変換するセンサです。変位センサーは、変位対象に応じて、角変位センサーと線形変位センサーに分けられます。一般的に言えば、変位センサーは線形変位センサーを指します。ここでの解析は線形変位センサーを指します。センサーの内部原理によると、数十の線形変位センサーがあります。一般的なものとして、LVDT 差動トランス変位センサー、磁歪変位センサー、電子スケールまたはポテンショメーター (抵抗型)、グレーティング型変位センサー、超音波変位センサー、レーザー変位センサー、静電容量式変位センサー、プルロープ変位センサーなどがあります。
さまざまな場面やさまざまなオブジェクトに対して、どのようなセンサーを選択する必要がありますか?また、基準となる要素は何ですか? ここにいくつかリストします：
、変位範囲。ストローク範囲は検出距離の大きさを表しており、最も直接的な基準となります。一般的に50mm以下を小レンジ、50mm-3000mm以下を大レンジ、3000mm以上を超大レンジと言います。
範囲が小さい場合は LVDT 変位センサー、抵抗変位センサーなどを選択し、範囲が大きい場合は磁歪変位センサー、グレーチング変位センサー、プルロープ変位センサーなどを選択する必要があります。

次に、出力信号です。センサーが出力する信号は、通常、4-20mA、0-5V、0-10V、RS485、ワイヤレスなどです。
3 つ目は、線形誤差です。変位直線性、例えば、ストロークが 1mm で、直線誤差が 0.25% であることは、測定対象が 1mm 移動すると、検出値が 1mm±0.0025mm であることを意味します。
4つ目は解像度です。分解能とは、センサーが測定量の最小の変化を感知する能力を指します。つまり、入力量がゼロ以外の値からゆっくりと変化する場合です。入力変化値が特定の値を超えない場合、センサーの出力は変化しません。つまり、センサーは入力量の変化を区別できません。その出力は、入力量が解像度を超えて変化した場合にのみ変化します。
第五に、再現性。再現性。同じ位置を繰り返し検出した場合の誤差は、通常 10,000 回で計算され、パーセンテージで表されます。たとえば、再現性は 0.01% FS です。
第六に、精度。計算値または推定値が真の値にどの程度近いか。精度に関しては、ここでは強調して説明する必要があります。なぜなら、「精度」という言葉は、従来の意味での誤差として解釈され、一般に線形誤差と変位範囲の積であるからです。たとえば、ストロークが 1mm で直線誤差が 0.25% の場合、精度は 0.0025mm であり、実際の値が 1mm の場合、検出値は1±0.0025mmです。
多くの人は、精度と再現性、直線性誤差、および分解能を混同することがありますが、これらはここで区別する必要があります。これらのパラメータには異なる意味があり、互いに影響します。精度が高いほど良い。精度が分解能よりも高ければ、精度は意味がありません。
今日では、顧客の支持を得るために、多くの商人が「高精度」の概念について大騒ぎすることが多く、再現性と分解能の概念を混同したり、温度ドリフト係数を隠したり、製品の係数を修正したりしています。
第七に、温度ドリフト。ゼロドリフトともいう。センサーの動作は外気温の影響を受け、外気温の変化はセンサー値の出力に一定の影響を与えます。高精度の製品では、温度ドリフト係数が低くなければなりません。そうしないと、周囲温度の変化が製品の出力値に大きな影響を与え、高精度が無意味になります。
第八に、センサーの作業環境。たとえば、製品が高温および低温に耐える必要があるかどうか、防塵、防水、耐油、および耐電磁放射の機能が必要かどうか。一部のセンサーは、環境内のほこりに敏感です。たとえば、グレーティングセンサーの作業環境は清潔である必要があり、センサーを頻繁にきれいに拭く必要があります。そうしないと、検出に影響します。超音波センサーやレーザーセンサーは非接触で測定できるので設置は非常に便利ですが、検出範囲が狭い場合やほこりの多い環境ではセンサーの働きに大きな影響を与えます。
第九に、ワーキングライフ。センサーの動作には一定の期間があり、センサーの寿命に影響を与える要因のほとんどは内部コンポーネントです。一般的に、センサーは接触式と非接触式に分けられます。電子スケールまたはポテンショメータ (抵抗型) は、カーボンブラシの機械的摩擦によるものです。タイプセンサー、寿命は比較的短く、頻繁に検出されると、数か月で交換する必要さえあります。内部の作用部品が非接触の「非接触変位センサ」は、比較的長寿命です。センサが測定対象物に接触しない「非接触変位センサ」の寿命は、センサの電子部品の寿命に依存します。
10番目に、インストール方法。これには、センサーの機械的サイズと固定方法が含まれます。お客様の使用環境に合わせた取付金具の設計が可能です。