近距離感應

位移感測器原理分類

①光學式位移感測器（智慧型感測器ZX-L-N系列等）

概要

光源發出的光通過透鏡進行聚光，並照射到物體上。
物體發出的反射光通過受光透鏡集中到一維的位置檢測元件（PSD）*上。如果物體的位置（距離測定器的距離）發生變化，PSD上成像位置將不同；如果PSD的兩個輸出平衡發生變化，PSD上的成像位置將不同，PSD的兩個輸出平衡會再次發生變化。
如果將這兩個輸出作為A、B，計算A/（A+B），並加上適當的拉線係數‘k’和殘留誤差‘C’，可求得

測得的值不是照度（亮度），而是A、B兩個輸出的位移量，因此即使與測定對象物之間的距離發生變化，受光光量發生變化也不會受影響，可以得到與距離的差、位置的偏移成比例的線性輸出。

PSD方式與CCD(CMOS)方式

PSD方式的原理特長：

將對象物上的光點光束投影到受光元件上時的重心位置換算為距離

CCD(CMOS)方式的原理特長：

分別檢測對象物上的光點光束投影到受光元件上時的CCD(CMOS)的各像素的光量，並換算為距離。

CMOS與CCD的差異CCD是指Charge Coupled Device（電荷傳輸元件）的略稱，而CMOS則是Complementary Metal Oxide Semi-conductor（互補性金屬氧化半導體）的略稱。CCD是根據動作原理而命名的，CMOS則是根據構造而命名的。

	CMOS圖像感測器	CCD圖像感測器
讀取方式	分別讀取每個像素的信號，進行擴大。	用存儲繼電器方式分別讀取每個像素信號，最後進行擴大。
優點	消耗功率小。容易高速化。能使運算電路等一體化。	畫質好。實際使用長。
缺點	需要設法控制每個像素的分散。靈敏度約為CCD的1/5。	消耗功率大。（高速化困難）。生產過程複雜。（成本高）
套用	如不使用CMOS，則難以進行物體識別、動態物體檢測、距離感測器、超高速攝像和累積時間適應。圖像壓縮、累積時間適應和大型動態範圍攝像是CMOS的擅長領域。	靜止畫面百萬像素N圖像讀入。

正反射方式和擴散反射方式

正反射方式		擴散反射方式
直接接受來自物體的正反射光的方式，對金屬等表面有光澤的檢測體也能穩定測量。		投光光束面對測定面垂直投光，並接受反射光中的擴散反射光的方式，可以擴大測定範圍。

線性接近感測器（智慧型感測器ZX-E系列等）

圈中如通過交流電，則會產生磁通，如通過金屬對象物，則會在對象物中產生一種渦電流，發出磁通，防止這種變化。其結果將使線圈的感應發生變化。這種感應的變化量是線圈與對象物之間距離的函式，作為結果，能測量對象物的距離位移。
③超音波位移感測器由送波器向對象物傳送超音波，通過受波器來接收其反射波。通過計算超音波從傳送到接收為止所需的時間與音速之間的關係，來計算距離的方式。

位移感測器術語解說

本頁是關於「光學式線性感測器」的術語說明。
採用其他方式、原理的感測器的「術語」，請參見相應各機型的登載頁。

解析度

在測定對象物靜止時，以距離來換算線性輸出的擺動幅度，區別在數字輸出時數據偏差的幅度和解析度，稱為重複精度。

直線性（線性）

線性輸出相對於理想直線的誤差。
通常將其與整個測定範圍（Full Scale：FS）相比，以百分比的形式來表示，如1%FS…。

溫度特性
對應環境溫度變化的線性輸出變動量。
通常將其與整個測定範圍（Full Scale：FS）相比，以□%FS/℃的形式來表現。例）0.03%FS/℃（FS=20mm）

回響時間

物體的位移和寬度是在步進變化時的線性輸出。為了使模擬輸出在10～90%內變化，以「回響時間」來表現所需的時間。

回響時間與解析度

下圖為一般的「位移」「回響時間」「解析度」的關係。

希望正確測定位移時，請推遲回響時間的設定。
（這時回響性降低）
希望得到快速回響性時，請加快回響時間的設定。
（這時解析度降低）