製造ラインの管理やパーツの品質管理で利用される静電容量型変位センサとは？詳細をいろいろご紹介します！

静電容量型変位センサは、パーツの品質管理や製造ライン管理などに使われるセンサです。
被測定物に触れることなく変異を高精度に測定することが、可能な機器となっています。
触れることがないため、対象物に負担や損害などがかからずに測定することができるというメリットもあります。
ナノメートルレベルの変位・形状・厚みなどを測定できることから、機械類だけではなく半導体や光学機器など幅広い分野で利用することができます。

製造ラインの管理やパーツの品質管理で利用される静電容量型変位センサとは？詳細をいろいろご紹介します！

工場でパーツの品質管理や製造ライン管理に使われるのが、静電容量型変位センサになります。
被測定物に接触することなく、変位を高精度に測定できるようになっています。
触れることなく測定できるため、対象物に負担がかからないのも特徴です。
静電容量型変位センサは、ナノメートルレベルの変位を測定するだけではなく、形状や厚みなども測定することが可能です。
このような高い性能があることから、機械類だけではなく半導体や光学機器など幅広い分野で役立ちます。

静電容量型変位センサとはどのような測定器？

この世には様々な機械が存在していますが、おそらく工場に入ったことがない人が見たこともない機械を目にすることがあるかもしれません。
最近はセンサーで物事が反応しており、マンションの自動ドア等も全てセンサーによって作動していると考えて良いでしょう。
そのセンサーの1つに、静電容量型変位センサと呼ばれるものが存在しています。
静電容量型変位センサは一体どのような機械なのかと疑問に感じる人もいるかもしれません。
結論から言えば、これは静電等を読み取りその商品の厚さを測定するものです。
厚みを測定しなければいけないものは、例えばフィルム等はフィルムを作成する工場では、一つ一つの厚みがバラバラでは商品として価値がありません。
かなりの数のエラーが出てしまうことが想定できます。
そこで、静電容量型変位センサを利用することで均一な状態を保つことができるわけです。
もし少しでも厚みが規格と違うものがあれば、はねられてしまうでしょう。

静電容量型変位センサの歴史について

静電容量型変位センサというものをご存じですか。
日本で誕生した工業用マシンで、おもに測量・金属の密度や外壁調査などで使用されている装置です。
この歴史をここで簡単に見ていくと、2000年初頭に誕生した新しいアイテムであることがわかります。
外壁調査を例にして静電容量型変位センサを見ていくと、以前は赤外線を用いた機械を使っていました。
この場合は外気温の影響を強く受けるため、調査がおこなえる期間が年間で限られていました。
静電容量型変位センサは赤外線ではなく微弱なX線を採用されているのがポイントで、外部の影響を一切受けることはありません。
歴史としては医療用のレントゲンと同じ仕組みなので長い間使われてきましたが、ハンディタイプの装置で持ち運びができるようになったのはまだ最近のことです。
静電容量型変位センサは色んなシーンで大活躍をしており、アイデア次第では活用できる場所を選ばない万能なものになっています。

静電容量型変位センサが得意とする測定

日本ではビジネスシーンで大活躍をしている補助マシンの生産が活発で、色んなメーカーから販売をされています。
そのなかには静電容量型変位センサというものも存在をしており、医療や生産工場で用いられているほどです。
簡単に静電容量型変位センサが得意としている測量について述べると、土地の高低差を計測するのに役立てられることが多いものとなっています。
どなたでも一度は街中で見かけたことがあるでしょう。
土木作業の際に三脚を設置してスコープをのぞかれている方がいますが、これは静電容量型変位センサを用いて測量をおこなっている方です。
静電容量型変位センサは微弱なX線を放射して、あらかじめ設置をしているマーカーに照射をして活用されます。
三角点と呼ばれるマーカーは最長500メートルまで離れていてもしっかりとキャッチをすることができるため、今ではセスナ機などの航空機のうえから地上に向けてセンサを活用して業務を実施されているほどです。

静電容量型変位センサが導入される業種

静電容量型変位センサは測定対象との間に発生する静電気の変化を確認することで変位を知ることができるものとなっており、正確な変位を測定することができるほか、様々な外乱の影響を受けにくいものであることが大きな特徴です。
その仕組みは静電気の変化を対象との面的な空間の中でとらえるものとなっているため、その他の直接対象に照射する場合に比べ正確な数値を得ることができるものとなっています。
静電容量型変位センサが利用される業種は実際には数多くのものがあり、様々な製品の製造所や安定的な平面を確保する必要がある現場などでよく用いられるものです。
特に比較的大きな面積の中でその全体の変位を管理することが必要な業種では、信号を照射するタイプの場合には数多くのセンサーを導入しなければならなくなり、その管理が非常に非効率となってしまうことが少なくありません。
静電容量型変位センサは面でこれを知ることができるのが特徴であることから、比較的広範囲の管理を行う場合に適しています。

静電容量型変位センサはカスタム仕様は可能？

静電容量型変位センサは、多様なアプリケーションに対応できるようにカスタムにも応じてくれます。
静電容量型変位センサは被測定物に接触せずに変位を高精度で測れて、触れないので負荷や損傷を与えずにナノメートルレベルでの各種変位・形状・厚み測定、位置検出などが出来ます。
工作機械・光学機器・バイオサイエンスなど色々な分野で広く活用されてます。
センサと対象物間の静電容量を測って距離を算出し、静電容量は絶縁された導体間に負荷を貯める能力のことです。
静電容量を測るためには電気を流す必要があり、センサと対象物と測定器は電気的に繋がってないといけません。
これを怠ったり、繋がってないとノイズが乗ったり、値が不安定になるなど計測での誤差が増えるので必ず導通を取ることが大事です。
特殊なタスクに対応できるように、システムは依頼先の基準へ適応させてくれ、ケーブルの長さ・フォームファクタ・範囲変更・対象物調整・コントローラ内蔵のセンサなどもカスタム出来ます。

研究所や大学でも導入されている静電容量型変位センサ

工業現場でいまでは必要不可欠となっている装置が、静電容量型変位センサです。
X線と呼ばれる可視光線を対象物に照射をするだけで、密度・体積そして含有物までを調べることができます。
通常は測量や検品などの業務で活用をされているものですが、研究所や大学でも大活躍をしているほどです。
ここでは簡単に、静電容量型変位センサの概要について解説をしていきます。
まずセンサが開発されたのは1990年代後半で、製品化をしたのは2000年代初頭でした。
当初は医療分野で用いることに重きを置かれていましたが、可視光線の出力を変更させることで多様な使い方ができることに着目をされて、現在に至ります。
研究室や大学では粒子解析から素粒子の体積を計算する際に使われるのが一般的です。
静電容量型変位センサは大きくわけて2パターンあり、ハンディタイプだと工業現場で使うもの、据え置き型だと研究室や大学の施設となって活用をされているマシンです。

ケーブルやセンサと組み合わせ可能な静電容量型変位センサ

静電容量型変位センサは、ケーブルや他のセンサと組み合わせて使用することができます。
こうした器具と一緒に利用することで、より幅広い目的に利用することが可能になります。
USBケーブルを接続して使用できるタイプの静電容量型変位センサもあり、このようなタイプの製品には多くの優れた機能があります。
USBをパソコンに接続すれば、パソコン上で簡単にセンサの出力を確認できることも、これらの製品に搭載されている優れた機能です。
パソコンを使用して製品の管理をしている人にも使いやすい製品です。
組み合わせて利用できることが多いのは、同じ会社が製造している製品です。
静電容量型変位センサを製造している会社が、他のセンサやコントローラなども販売している場合、こうした製品と全て一緒に使用できることもあります。
測定する範囲が違っているセンサどうしを交換して使用できる製品も販売されていて、さまざまな組み合わせで使うことができます。

静電容量型変位センサの精度の高さ

現在では、時間などに様々なセンサーが用いられます。
工程を自動化するためには、様々な状況を計測し今日確かめながら作業を進めていくということが重要です。
工程の中で、各センサーが効果的に用いられるということが大切です。
このようなセンサーの中でもよく用いものが変位センサです。
工程管理の多くの項目の中で、位置変化というものが大変重要になってくるからです。
変位センサにも、様々なタイプのものがあります。
それぞれ測定原理の特徴に従って利用がなされています。
長距離を測る際に用いられものは、カニの産卵や反射を用いるものです。
その逆に、微小な変位を求める際に用いられるのが静電容量型変位センサーです。
静電容量型変位センサーでは、変位の情報をコンデンサーの容量変化でとらえます。
このような原理である為に、極めて精度が高くナノメートルオーダーの変位の観測が行われています。
ただ気をつけなければならないのは、静電容量を利用しますので他に変動する電気的な要素がある場合には注意が必要です。

静電容量型変位センサの測定法とは

静電容量型変位センサは独自の方法を使用して、対象物を測っています。
静電容量型変位センサの測定法の特徴は、静電容量の変化を測定していることです。
静電容量の変化が測定されているのは特定の場所で、センサ面と測定の対象面を調べています。
これらの場所に形成される静電容量の変化を測ることで、二面間の距離の変化として測定することが可能です。
静電容量は、さまざまな要素に影響されて形成されています。
センサ部の面積も静電の容量の形成に影響を与えています。
こうした部分の間にある材料の誘電率も、形成に影響を与えている要素です。
距離の関係によっても、形成される静電の容量は変化します。
静電容量型変位センサは面測定という方法を使用して、変位を測っています。
こうした方法を使って測ることのメリットは、対象となっている物体表面の加工状態に影響されずに、測ることができることです。
対象となる面の粗さを平均化して検出することが可能です。