誘導型センサーと容量型センサーの比較

誘導型センサーの特徴

誘導型センサーは、内部のコイルから発生する電磁界を利用して、物理的な接触なしに金属物体を検出することに優れています。これらのデバイスは、80ミリメートルまでの距離で鉄金属を検出することができ、真鍮やアルミニウムのような非鉄材料では範囲が狭くなります。

主なコンポーネントは以下の通り：

• センサ面、本体、表示灯、接続線

• コイル、発振器、トリガー回路、出力回路を内蔵

センサーの動作は電磁誘導の原理に依存しており、センサーのフィールドに金属物体が入ると渦電流が流れ、振動状態が変化する。この変化が検出され、出力信号に変換される。

特に、誘導型センサーは非常に堅牢で、衝撃、振動、埃に強く、過酷な産業環境に適しています。また、スイッチング周波数が高いため、高速回転でも可動部を素早く検出することができます。

静電容量式センサーの特性

静電容量式センサーは、静電界の変化を検出する原理で動作するため、金属、プラスチック、液体、ガラス、木材など、さまざまな材料を感知することができます。これらの多用途デバイスは、静電界を放出する誘電体プレートと、発振器、トリガー回路、出力回路で構成されています。

容量センサーの構成部品

静電容量式センサーの内部回路

センサーの検出ゾーンに物体が入ると、静電容量が変化し、発振器が最大周波数と振幅で作動する。検出距離は調整ボルトで微調整できるため、静電容量式センサーは非金属容器の液面検出など、さまざまな用途に適応する。

主な特徴 非金属の壁を通して物体を検知する能力

制限： 湿度や濃い蒸気の影響を受けやすい

アプリケーション 透明材料のレベル検知や短距離検知に広く使用されている

耐久性がある： 機械的摩耗がないため、寿命が長い。

センサーの構成と用途

誘導型センサーと静電容量型センサーは、さまざまな産業用途に適したさまざまな構成を提供します。これらのセンサーはシールド付きまたはシールドなしがあり、シールド付きセンサーはフラッシュマウントが可能で、シールドなしセンサーはより広い検出エリアを提供します。また、ノーマルオープンまたはノーマルクローズ、NPNまたはPNP出力タイプがあり、さまざまな制御システムとの互換性があります。

誘導型センサーは、生産ラインにおける容器の蓋の検出のような金属検出アプリケーションで特に有用であり、一方、静電容量型センサーは、ペットボトル内の液体レベルの監視のようなレベル検出タスクで優れています。これらのセンサータイプの選択は、検出される特定の材料、環境条件、アプリケーションに必要な検出範囲によって異なります。

https://viox.com/4-wire-proximity-sensor-wiring-diagram/

https://viox.com/npn-vs-pnp-proximity-sensors/

誘導性と容量性の比較

誘導型センサは金属検出の場面で優れており、過酷な産業環境において高い精度と信頼性を提供します。衝撃、振動、粉塵に耐えることができるため、高速で金属物体を検出する必要がある製造ラインのアプリケーションに最適です。

一方、静電容量式センサーは、材料検出においてより多様性を提供します。非金属容器を通してレベルを感知するそのユニークな能力は、プラスチックボトルの充填レベルを検出するような液体レベル監視アプリケーションで特に有用です。しかし、湿度や濃密な蒸気などの環境要因に敏感であるため、導入時には慎重な検討が必要です。

どちらのセンサータイプも、ノーマルオープンまたはノーマルクローズ、NPNまたはPNP出力として構成できるため、さまざまな制御システムとの統合に柔軟に対応できます。誘導型センサーと静電容量型センサーのどちらを選択するかは、最終的には、検出する材料の種類、使用環境、希望する検出範囲など、アプリケーションの具体的な要件によって決まります。

センサー性能への環境影響

環境要因は、特に産業オートメーションで使用される誘導型および容量型センサーの性能に大きく影響します。温度変動、湿度レベル、電磁干渉はすべてセンサーの精度と信頼性に影響します。最適な性能を得るためには、センサーは100～1000ルクスまでの光レベルの環境に設置する必要があります。

誘導型センサーは一般的に環境要因に対してより堅牢で、ほこり、振動、温度変化などの過酷な条件下でも精度を維持する。静電容量式センサーは、汎用性が高い反面、環境の変化、特に湿度や高濃度の蒸気の影響を受けやすく、検出能力が変化する可能性があります。これらの影響を軽減するには、定期的な校正、データ・フィルタリング、センサー・フュージョン技術が、さまざまな環境条件下で精度を維持するために不可欠です。さらに、特定の環境条件に適したセンサータイプを選択することは、工業用アプリケーションにおいて性能を最適化し、信頼性の高い検出を確保するために極めて重要です。

センサーの視覚的識別

誘導型センサーと静電容量式センサーは、その非接触検出能力において類似していますが、識別の助けとなる明確な視覚的特徴を持っています。以下は、これら2種類のセンサーの主な視覚的区別です：

• ハウジングの材質：誘導型センサは一般的に、厳しい産業環境に耐えられるよう、ステンレス鋼やニッケルメッキを施した真鍮製の金属ハウジングを採用しています。
• センシング面：静電容量式センサーは通常、大きくて平らな感知面を持つが、誘導式センサーは小さくて集中した感知エリアを持つことがある。
• インジケーターランプ：どちらのタイプにもLEDインジケーターが付いていることが多いが、メーカーやモデルによって配置や色が異なる場合がある。
• サイズと形状：誘導型センサーは一般的にコンパクトで円筒形であるのに対し、静電容量型センサーは長方形や平らなデザインなど様々な形状がある。
• 取り付けオプション：誘導型センサーは、金属面にフラッシュマウントするように設計されていることが多いが、静電容量型センサーは、非金属材料を通して感知する能力があるため、より柔軟な取り付けオプションを提供することができる。
• コネクターの種類：電気接続のタイプはさまざまで、誘導型センサーは標準化された工業用コネクターを採用することが多く、静電容量型センサーはより幅広い接続オプションを提供する可能性がある。