LVDTセンサー:平坦度検出のための強力なツール

急速に進歩する工業生産において、製品表面の平坦性は製品品質の重要な指標です。平坦性検査は、自動車製造、航空宇宙、エレクトロニクスなど、様々な業界で広く利用されています。例えば、自動車業界におけるバッテリーや携帯電話筐体の平坦性検査、半導体業界における液晶パネルの平坦性検査などが挙げられます。

しかし、従来の平坦度検出方法は、効率の低さや精度の低さといった課題を抱えています。一方、高精度、高信頼性、摩擦のない測定(例えば、LVDTはプローブを用いて物体の表面に接触し、コアを変位させることで摩擦のない高精度な測定を実現する)といった利点を持つLVDT(線形可変差動変圧器)センサーは、現代の物体平坦度検出において広く利用されています。

動作原理:

LVDTは電磁誘導センサーであり、その動作原理はファラデーの電磁誘導の法則に基づいています。LVDTは、強磁性コアの周りに巻かれた1つの一次コイルと2つの二次コイルで構成されています。コアが中心位置にある場合、2つの二次コイルの出力電圧は大きさが等しく位相が逆であるため、互いに打ち消し合い、出力電圧はゼロになります。コアが軸方向に移動するにつれて、2つの二次コイルの出力電圧が変化し、その差はコアの変位に比例します。この出力電圧の変化を測定することで、コアの変位を正確に測定できます。
 
LVDTハウジングは通常、高透磁率の磁気シールド層と防湿層を挟んだステンレス鋼製の保護カバーで作られています。これにより、強磁場、大電流、湿度、粉塵などの過酷な環境でも使用できます。一部の産業用LVDTは、特殊な材料(セラミックシールやハステロイハウジングなど)を使用しており、250℃の高温環境や1000barの高圧環境でも動作可能です。

LVDTの主な特徴

摩擦のない測定:通常、可動コアとコイル構造の間には物理的な接触がないため、LVDT は摩擦のないデバイスです。これにより、摩擦負荷を許容できない重要な測定に使用できます。

無限の機械寿命通常、LVDT のコアとコイル構造の間には接触がないため、部品が擦れ合ったり摩耗したりすることはなく、LVDT の機械寿命は実質的に無制限です。これは、高信頼性アプリケーションで特に重要です。

無限の解像度LVDT は、摩擦のない構造で電磁結合原理に基づいて動作するため、コア位置の極めて小さな変化を測定できます。解像度の唯一の制限は、信号コンディショナーのノイズと出力ディスプレイの解像度です。

ヌルポイントの再現性:LVDT の固有のヌル ポイントの位置は、非常に広い動作温度範囲でも極めて安定しており、再現性があります。これにより、LVDT は閉ループ制御システムのヌル位置センサーとして優れた性能を発揮します。

交差軸除去:LVDT はコアの軸方向の動きに非常に敏感ですが、半径方向の動きには比較的鈍感です。このため、LVDT は正確な直線上を移動していないコアを測定するために使用できます。

高速ダイナミックレスポンス:通常の動作中に摩擦が存在しないため、LVDT はコアの位置の変化に非常に速く反応できます。LVDT センサー自体の動的応答は、コアのわずかな質量による慣性効果によってのみ制限されます。

絶対出力:LVDT出力は位置に直接関連するアナログ信号です。停電が発生した場合でも、再校正なしで測定を再開できます(停電後に現在の変位値を取得するには、電源を再投入する必要があります)。

LVDT共通[平坦度検出]用途:

  • ワーク表面平坦度検出: LVDT プローブをワークピースの表面に接触させることで、表面の高さの変化を測定し、その平坦性を評価できます。
  • 板金平坦度検出: 板金生産時に、自動スキャン機構と組み合わせたアレイ LVDT レイアウトにより、大型シートの全表面平坦度マッピングを実現できます。
  • ウェーハ平坦度検出:半導体業界では、ウェーハの平坦度がチップの性能に大きな影響を与えます。LVDTは、ウェーハ表面の平坦度を正確に測定するために使用できます。(注:ウェーハ平坦度検出では、LVDTに軽量プローブと低接触力設計を採用する必要があり、表面への損傷が許容されないシナリオに適しています。)

LANBAO LVDTセンサー推奨

LVDT

 

  • マイクロメートルレベルの再現性
  • 5~20mmの複数の範囲をご用意
  • デジタル信号、アナログ、485 を含む包括的な出力オプション。
  • センシングヘッド圧力は3Nと低く、金属ガラス表面の両方で非研磨検出が可能です。
  • さまざまな用途スペースに対応する豊富な外形寸法。
  • 選択ガイド
タイプ 部品名 モデル 鳴った 直線性 再現性 出力 保護等級
複合プローブタイプ 増幅器 LVA-ESJBI4D1M / / / 4-20mA電流、3方向デジタル出力 IP40
センシングプローブ LVR-VM15R01 0~15mm ±0.2%FS
(25℃)
8μm(25℃) / IP65
LVR-VM10R01 0~10mm
LVR-VM5R01 0~5mm
一体型 統合センシングプローブ LVR-VM20R01 0~20mm ±0.25%FS
(25℃)
8μm(25℃) RS485
LVR-VM15R01 0~15mm
LVR-VM10R01 0~10mm
LVR-VM5R01 0~5mm
LVR-SVM10DR01 0~10mm

 


投稿日時: 2025年2月11日