自動化された産業プロセスの成功は、高品質の最終製品を提供するために完璧に協力する多くの個々の部品に依存します。この記事では、産業自動化の世界では、小さいながらも重要なコンポーネントである位置センサーに焦点を当てています。製造および加工工場では、位置センサーは、重要なアクティビティが予想どおりに完了していることを確認することにより、植物のプロセスを監視および制御するのに役立ちます。より具体的には、それらの主な機能は、移動するオブジェクトまたは「ターゲット」の有無を検出することです。ターゲットが位置センサーの所定の距離内にある場合、位置センサーはシステムに信号を送信し、プログラムされた関数を実行する必要性を伝えます。ターゲットが位置センサーを離れると、位置センサーは、システムが事前にプログラムされた機能の実行を停止するか、新しい関数に切り替えることを示す信号を送信します。理論的には、ターゲットは何でもかまいませんが、簡単にするために、この記事では、金属ターゲットと金属ターゲットの存在を感知する「主流」テクノロジーのみを議論します。これらの技術には、機械的制限スイッチ、誘導性近接センサー、スプリングリミットスイッチ、極端な制限スイッチが含まれます。さまざまな種類の位置センサーについて議論する前に、ほとんどのセンサーメーカーが使用する一般的な用語を理解するのに役立ちます。
センシング範囲：センシング面からスイッチをアクティブ化するターゲットまでの距離
ヒステリシス：スイッチのアクティベーションポイントとリリースポイント間の距離
再現性：スイッチがスイッチの寿命にわたって同じ範囲内で同じターゲットを繰り返し検出する能力
応答時間：ターゲットを検出してから出力信号を生成するまでの時間
機械的制限スイッチ
機械的制限スイッチは、ターゲットと直接物理的に接触することにより、ターゲットの位置を検出する電気機械デバイスです。彼らは動作するために電力を必要とせず、高電流負荷を処理することができます。機械式スイッチはドライコンタクトを使用するため、極性や電圧に敏感ではなく、電気ノイズ、無線周波数干渉、漏れ電流、電圧低下などの多くの電気的欠陥の免疫があります。これらのスイッチには、通常、メンテナンスが必要になる可能性のある複数の可動部品（レバーアーム、ボタン、ボディ、ベース、ヘッド、コンタクト、端子など）が含まれます。 Votolの機械的制限スイッチは、ターゲットと物理的に接触することで動作するため、再現性は低下する可能性があります。物理的な接触により、レバーアームやターゲット自体の摩耗が発生します。さらに、水分、ほこり、腐食からの保護が不十分な封印されていない開口部があります。この問題のため、封印された連絡先と危険な地域の認定は、通常、かなり高い費用がかかります。
スプリングリミットスイッチ
スプリングリミットスイッチは、ターゲットの磁場を引き付けることにより磁気ターゲットの位置を検出する電気機械装置です。スイッチの内部には、ガラスチューブに密閉された2つの小さな金属製のプロングがあります。これは「リード要素」と呼ばれます。リード要素は磁気的に敏感であり、磁気ターゲットが近接して通過するとアクティブになります。スプリングリミットスイッチには、機械式スイッチのほぼすべての利点があり、ターゲットからの物理的な接触に依存して動作することで摩耗や裂傷の問題を回避します。スプリングリミットスイッチでは、通常の鉄金属ターゲットを使用できません。磁気ターゲットが必要です。リード要素は壊れやすく、ガラスチューブは破壊可能であり、小さな金属製のプロングは屈曲による疲労の影響を受け、リードスイッチが信頼できなくなります。接触圧力が低いため、高い振動アプリケーションは、リードからの接触チャットと偽の信号を引き起こす可能性があります。
帰納的近接センサー
誘導性近接センサーは、エネルギー場の干渉によって金属ターゲットの位置を検出する固体状態の電子デバイスです。物理的な接触は必要ありません。また、詰まり、摩耗、または壊れた場所に移動する部品はありません。その結果、メンテナンスが少なくなります。また、可動部分は、ほこりや汚れの影響を受けないことを意味します。多数の形状とサイズで利用可能な誘導性近接センサーは、さまざまなアプリケーションに非常にカスタマイズ可能です。帰納的近接センサーは、動作するために外部電源（電気）を必要とし、高電流負荷を処理できません。さらに、電気ノイズ、無線周波数干渉、漏れ電流、電圧降下の影響を受けやすい場合があります。帰納的近接センサーは、極端な温度変動と湿気の侵入によって悪影響を受けることがあります。
制限スイッチ
制限スイッチは、ユニークなハイブリッドテクノロジーを使用して、電磁界を介して鉄ターゲットの位置を検出します。頑丈で長持ちする茎のないリミットスイッチは、過酷な環境と困難なアプリケーションで非常に信頼性が高くなります。物理的な接触や外部電源は必要ありません。そのため、詰まり、曲がり、壊れ、摩耗するものは何もありません。機械スイッチと同様に、それらは極性や電圧に敏感ではなく、電気ノイズ、無線周波数干渉、漏れ電流、電圧降下の影響を受けません。制限スイッチは、ほこり、汚れ、水分、物理的接触、またはほとんどの腐食性または化学物質の影響を受けません。ほとんどのモデルは本質的に安全で、幅広い動作温度範囲を持っています。密閉されたコンタクトとすべての金属製のハウジングにより、Stemless Limit Switchは爆発的な防水アプリケーションに最適です。
位置センサーは、産業用自動化プロセスで重要な役割を果たします。いくつかの異なる位置センサーテクノロジーが利用可能で、それぞれがユニークなパフォーマンス特性セットを備えています。必要な信頼性とパフォーマンスを達成するために、アプリケーションに適したタイプのセンサーを選択するように注意する必要があります。