ロータリー位置センサ(OEM)

OEM向けの高精度、高信頼性の非接触式、誘導式ロータリー位置センサ。

  • 過酷な環境下での信頼性の高い計測のための非接触技術
  • 航空宇宙、防衛、医療、産業用アプリケーションにおいて実証済
  • 大量・少量生産の要件に適合

 

ロータリー位置センサ

過酷な環境下での使用のための堅牢なロータリーセンサ

Zettlexのロータリー位置センサは、非接触アブソリュート方式の位置検出センサです。独自の誘導技術を利用したこれらの製品は、2つの主要コンポーネントであるターゲットとアンテナで構成されています。アンテナは給電式、ターゲットは受動的です。アンテナからの電気出力により、アンテナに対する回転位置が示されます。

ロータリー位置センサZettlex

誘導式ロータリーセンサ

OEM向けロータリー位置センサ

ロータリーセンサは未パッケージ化として供給されるため、PTZカメラ、ロボットアームやジンバルシステムなど、お客様のホスト製品内に組み込む製品として最適です。ターゲットとアンテナは精密な機械的取り付けが不要で、ネジまたは接着剤で製品に固定することができます。

ロータリー位置センサは、電気接点または光学式ロータリーセンサでは信頼性が劣る過酷な環境での使用に理想的です。結露または埃による影響を受けません。

Programmable-rotary-sensor

ロータリー位置センサ – 16384カウント/回転

角度検出センサ – 14ビット(16384 CPR) – 容易な取り付け、デジタルデータ出力。OEMでの使用に適した未パッケージ化。

  • 絶対位置検出
  • 360度の回転位置検出
  • 分解能14ビット = 16384 CPR = 0.022度
  • 再現性±1 LSB
  • 作動温度-45~+85°C
  • 小型ロータリーセンサ

Tandem-Rotary-Sensor

OEM向けロータリー位置センサ

単一電源と単一のデジタルデータストリーム出力の1対の14ビット、中空軸タイプのアブソリュートエンコーダ。ロボットアーム、P&Pユニット、ジンバル、PTZユニットなどに最適。

  • 分解能14ビット
  • 再現性±1 LSB
  • 埃、結露、異物による影響なし
  • 取り付けが簡単

rotary-position-sensor-oem

OEMプログラマブルロータリーセンサ

アナログ出力、デジタル出力対応、PCプログラム機能搭載の未パッケージ化ロータリーセンサ。

  • 4~20mA + 3つのデジタル(スイッチ型)出力
  • スイッチポイント、計算曲線、メーカーデータなどの豊富なPCプログラミング機能
  • 過酷な環境での使用のためにカプセル化が可能
  • 軽量、低慣性の可動子
  • 精密な組立は不要
  • 電子部品と移動ターゲットの間に不透膜を配置することが可能
  • 電源 8~28VDC

アプリケーション

  • サーボ制御、モーターエンコーダ
  • ミサイルシーカー、軽量ジンバル
  • 武器・アンテナ指向システム
  • ロータリージョイント、ジンバル
  • 電気光学機器、赤外線カメラシステム
  • ロボットアーム、CNC工作機械
  • 試験・校正機器
  • 軽量・重量口径兵器システム
  • ターゲットシステム、距離測定器
  • 包装・ラボラトリーオートメーション
  • 医療用スキャナー、手術用機器
  • クレーン、テレスコピックマニピュレーター
rotary sensor camera
position sensor military
rotary-sensor-for-robot
rotary-sensor-offroad-application
Infrared rotary sensor
clamshell
Verfilmung drehwandler
sensors-for-f1

FAQ

当社のOEMロータリーセンサに関するご質問がありますか? ここでは、よくある質問と回答をご覧いただけます。

お知りになりたい内容が見つからない場合は、当社または㈱緑測器までお問い合わせください。

LinTranおよびIncOder製品のエアギャップについては、関連するデータシートをご覧ください。

一般的なご回答のために、ここでは例を使用してご説明します。

まず、測定軸に幅10mm、長さ100mmのリニアアンテナを設置する場合、アンテナからターゲットまでの最大動作距離は、アンテナ幅の約半分の5mmです。通常、アンテナ幅の4分の1までの距離が推奨されます。この場合2~3mmとなります。

ロータリーエンコーダの例では、外径50mm、内径20mmのアンテナの場合、相当するアンテナ幅は15mmとなります(円環体の厚さ)。ここでも、アンテナからターゲットまでの最大動作距離は、アンテナの有効幅の約半分の7.5mmとなります。通常、アンテナ幅の4分の1までの距離が推奨されます。この場合3~4mmとなります。

当社は、最大フルスケール偏差0.1mm、分解能1ミクロン未満の数々のリニアセンサを製作してきました。

ロータリーエンコーダでは、ターゲット搭載で直径12.7mmのセンサを製作しています。

回路基板の制約から当社が製作可能なセンサの最大長は2.7mですが、ワイヤまたはテープ構造ではこれよりも大型のセンサの製作が可能です。

まず、センサにとっては「精度」に関連する多くの重要なパラメータがあります。これらは通常、直線性、分解能、再現性です。Zettlexセンサのすべての製品シリーズにおいては、正確なパラメータは、主にセンサの形状によって決まります。また特に、測定軸以外の軸にあるターゲットの位置によっても変動します。他の要因が性能に与える影響ははるかに小さくなります。一般的な原則は以下のとおりです。

  • 通常、直線性は1%フルスケール未満で、0.0001%フルスケール未満の場合もあります。
  • 分解能は通常24ビット未満ですが、ほとんどの場合10、12、14、16または18ビットです。
  • 通常、再現性は、分解能の+/- 1最下位ビットです。

まず第一に、お客様の要件に合う既存の設計が存在する場合があります。類似の既存設計がない場合、お客様のニーズに合わせ、既存の設計の変更または新しい設計の開発が可能です。

アプリケーション固有のZettlexシステムの開発の最初の段階は、お客様固有の技術要件について当社にご相談いただくことです。

最も重要な点は、センサの形状、精度、速度、電子回路の出力です。これらから、開発プロセスの最初のステップとして、要件仕様のドラフトを作成します。当社はこのステップをお手伝いします。Zettlexは、実証済の開発プロセスを経て本格的な生産に至ります。

はい。比較的単純な機械制御では、Zettlexセンサソフトウェアを含むマイクロプロセッサに、機械制御ソフトウェアを統合することが可能です。

また、電源、周波数発生装置などをホストとセンサシステムの間で共有することも可能です。

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通常、Zettlex位置センサは、電磁界強度150V/mまでの遠方界放射による影響は受けません。これは、ほとんどの医療および航空宇宙など、大部分のアプリケーションをカバーします。

ただし、防衛用途の一部では、特別なターゲットまたは単純な低コストのシールドと接地面を使用することにより、より高い電磁界強度に対応することができます。

Zettlexのアプリケーションは、EN 68000およびCISPR 25レベル1または2に準拠しています。

はい。標準のZettlexセンサソフトウェアのパラメータ設定により、異なる形状の複数のセンサの制御が可能です。

原則としては、センサのターゲットとアンテナとの間に金属シールドを挿入することが可能です。

金属シールドの厚さは、励磁信号が透過できる表皮深さにより制限されます。励磁周波数が低いほど、より厚い金属に対応できます。

金属の最大厚は、実際の金属によって決まります。金属シールドを使用する場合に最も適切な材料は非磁性ステンレス鋼で、アルミニウム、鋼、銅、真鍮は適していません。具体的には、要求される金属厚は1.6mm未満となります。

コストは、計測の仕様、サイズや環境条件などの多くの要因により左右されます。お問い合わせページからお客様のアプリケーションの詳細を送信していただければ、数日中に予算見積もりを提供いたします。または、ウェブサイトのストアでは、製品価格(小口注文)の概要をご覧いただけます。

実際には、動作温度と保管温度は、センサの主要部品の材料によって左右されます。

しかしながら、センサの基本動作原理は温度による影響を受けません。つまり、Zettlexセンサは、比較的低温または高温でも使用が可能です。

ほとんどの場合、電子部品により、有効温度範囲は-40°Cから85°Cまたは125°C(産業または自動車産業)となります。

ただし、センサの電子部品はアンテナから離れた位置に配置することが可能です。このため、過酷な温度環境ではアンテナとターゲットのみを配置し、電子部品は過酷な環境から離れた、または過酷な環境から絶縁された、より良好な環境に配置するようなセンサを設計することが可能です。

アンテナとターゲットの基板にセラミック基板を使用することにより、温度限界を上げることができます。

当社は、230°Cで一定運転が可能なセンサを製作しており、450°C以上で作動するセンサも開発中です。

これまでに-55°C、-60°Cで作動するセンサも製作しています。

電子部品とターゲット間の最大距離は、ターゲットとアンテナ間の結合係数と、アプリケーションの電磁界環境またはEMC要件という2つの主な要因により決まります。

アンテナの受信回路における信号振幅が大きく、EMC環境の条件が緩やかなほど、電子部品とアンテナ間の距離を大きく取ることができます。

通常、アンテナと電子部品との間にEMCシールドケーブルを使用することにより、許容される最大距離は長くなります。民生用電子製品のアプリケーションでは、電子部品とアンテナ間に金属ケーブルを使用することなく2mまでの距離が許容されます。

特定のセンサ形状、サイズ、関連するEMCデータをご提供いただければ、Zettlexよりアドバイスを提供いたします。

IncOderおよびLINTRAN製品は、近接した金属物体による影響を受けません。

近接した金属物体は、OEMまたは非パッケージ化センサのみで考慮する必要があります。つまり、ホスト機器の機械的構造内に配置される場合です。OEMまたは非パッケージ化センサのデータシートの一部には、金属「締め出し」ゾーンが記載されています。

金属物体、つまり導電性の物体は、センサの巻線に近接している場合にのみZettlexセンサに影響を与えます。これらの巻線は、センサのアンテナ(ステータ)またはターゲット(ロータ)の主面にあります。これらの材料の磁気特性による影響はありません。支配的な効果はこれらの材料の導電率に関連したものです。

導電材料がセンサの巻線に近接している場合、センサの電磁界に磁束通路を提供するため、センサの電磁界に影響がある場合があります。これにより、センサの測定性能が影響を受ける場合があります。

事実上、金属物体と言う場合には、導電性の物体を指します。つまり、アルミニウム、鋼、ステンレス鋼、真鍮、銅、鋳鉄などを材料とする物体を指します。ポリマー、ガラス、水、ポッティング化合物、セラミックなどの材料の導電率は影響を与えません。

Zettlexセンサの巻線の周囲または外部にある金属物体による影響はほとんどまたは全くありません。したがって、ロータリーセンサの中央を通る金属シャフト、またはロータリーセンサ、リニアセンサ、曲線センサの金属ハウジングはほとんどまたは全く影響を与えません。

考慮すべき主なポイントは、センサのアンテナ(ステータ)またはロータ(ターゲット)の背面に近接した金属物体です。

内径rと外径Rの巻線を有するロータリーセンサでは、金属物体について考慮する必要があるのは、金属物体がステータまたはロータの背面から(R-r)/2以内にある場合のみです。これらは通常、Zettlexデータシートの一部に記載される金属締め出しゾーンの寸法に相当します。導電率の低い(ステンレス鋼など)金属物体、または巻線の面積に対して断面積の小さい金属物体(小径ダボまたはピン)または一定平面の金属物体(鋼または銅の平面シートなど)はこのエリア内に配置することができます。この場合通常、金属物体は、測定性能に影響を与えることなく、ステータまたはロータの巻線の背面から(R-r)/4に接近することが許容されます。

(測定軸に沿って)長さL、(測定軸を挟んで)幅tの巻線を有するリニアセンサまたは曲線センサでは、金属物体について考慮する必要があるのは、金属物体がアンテナまたはターゲットの背面からt/2以内にある場合のみです。これらは通常、当社のデータシートの一部に記載される金属締め出しゾーンの寸法に相当します。導電率の低い(ステンレス鋼など)金属物体、または巻線の面積に対して断面積の小さい金属物体(小径ダボまたはピン)または一定平面の金属物体(銅または鋼の平面シートなど)はこのエリア内に配置することができます。この場合通常、金属物体は、アンテナまたはターゲットの巻線の背面からt/4に接近することが許容されます。

上記の寸法のエリア外にある金属物体は、センサの性能には影響を及ぼしません。

一部のケースでは、これらの金属除外エリア外に金属物体を配置することが現実的でない場合があります。この場合には、Zettlexにお問い合わせいただけば、非常に近接した金属物体に対応するようセンサの設計を変更できる場合があります。当社ではこれに関し、スペースが非常に重要な要件であるケースにおいて、これまで多数の成功例があります。

 

典型的な電力要件は、100%デューティサイクルで5V/10mAまたは24V/3mAです。スリープサイクルの使用により(バッテリ寿命延長の目的など)、電力使用量を抑えることが可能です。これにより有効デューティサイクルを削減することができます。

スリープサイクルは、例えば、10秒ごとに変位を測定するアルゴリズムを使用して実装することができます(0.1%デューティサイクルに相当)。変位が変化した場合には100%デューティサイクルに戻ります。反対に、10秒間変位が変化しない場合、センサはスリープモードに戻ります。

理論上は、ターゲットは無限のアイデンティティを持つことができます。実際には、ターゲットの持つことのできる周波数はおよそ8つ、つまりアイデンティティは8つまでとなります。

ただし、1つのオブジェクトは複数のターゲットを持つことが可能であるため、可能なアイデンティティの数はターゲット数に応じて増加します。

また、アンテナはターゲットの相対的な距離と方向を検出することが可能であるため、さらにアイデンティティの数は増えます。

    ロータリーセンサに関するお問い合わせ

    Zettlexロータリー位置検知技術についての詳細、アプリケーションの要件に関するご相談、ご注文は、以下のフォームにご入力の上送信してください。或いは、㈱緑測器までお問い合わせください。

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    地域の代理店

    英国本社

    Faraday House, 40 Barrington Road, Foxton, Cambridge, CB22 6SL, UK
    メール:info@zettlex.com
    電話:+44 (0) 1223 874444

    日本

    株式会社緑測器
    〒205-0023 東京都羽村市神明台3-2-8
    販売に関するお問い合わせ先:営業部
    メール:sales@midori.co.jp
    電話:042-554-5650

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