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センサ
内容
トップ
MachineChat
主要な機能
ソフトウェアオプション
通信プロトコル
Inter-integrated circuit（I2C）
Improved inter-integrated circuit（I3C）
シリアルペリフェラルインターフェース（SPI）
汎用非同期レシーバ/トランスミッタ（UART）
UART、SPI、I2C、I3Cの比較
通信エコシステム
SparkFun QWiiC Connect
Adafruit STEMMA QT Connect
Seeed Grove
環境センサ
温度センサ
湿気および湿度センサ
圧力センサ
ガスセンサ
方位センサおよびプレゼンスセンサ
モーションセンサ
光センサ
近接センサ
製品
センサ
センサ（またはトランスデューサ）は、電子システムの「感知」部分です。動物が五感（視覚、嗅覚、触覚、聴覚、味覚）を使って世界を把握するように、エレクトロニクスもセンサを使って世界を理解します。
小型化、高集積化、接続性の向上、高度なデータ処理など、センサ技術の進歩は産業用および民生用アプリケーションに革命をもたらしています。3D飛行時間型センサ、スマート大気質センサ、振動モニタリング用MEMSセンサなどのトピックについては、センサ電子マガジンをご覧ください。
DigiKeyの電子マガジン2024年版、センサ特集
MachineChat
MachineChatは、データ収集、ダッシュボードの可視化、ルールベースのモニタリングを行うオールインワンソフトウェアアプリケーション（JEDI OneやJEDI Proなど）を開発している企業です。このソフトウェアは、追加のコーディングを必要とせず、デスクトップやシングルボードコンピュータ上で数分で動作します。このソフトウェアはシステム上でローカルに実行されるため、データをクラウドに送信する必要はなく、月額利用料も発生しません。
主要な機能
- データ収集ソースには、MQTT、REST API、HTTP、TCP CSV、シリアル/USBが含まれます。さらに、カスタムデータコレクタ経由で利用可能な他のデータ収集ソースもあります。
- このソフトウェアでは、センサデータのフィルタリング、変換、集約、監視、および操作が可能です。
- データストレージはローカルで、CSVデータベースで管理されます。
- データをキャッシュし、MQTTやREST APIなどのアップストリームサービスに送信します。
- すべてのデータの可視化は、すべてウェブインターフェースで利用可能です。
- アラートはEメールまたはSMSで行うことができます。
- ソフトウェアはPC、Mac、Linux、Raspberry Pi、BeagleBoneで動作可能です。
ソフトウェアオプション
- JEDI Oneはメイカーや初期のプロトタイプ（シングルユーザー、最大10デバイス）向けです。
- JEDI Proは商用アプリケーション向けです（最大10ユーザ、最大200デバイス）。
MachineChatに関するTechForumの投稿にあるダッシュボードの例。さまざまなプラットフォームやセンサの使用方法に関する詳細な投稿が、30以上あります。TechForumのMachineChatカテゴリ
Raspberry Pi、PyPortal Titano、およびmachinechatのJEDI OneによるIoT MQTTブローカのセットアップとテスト
このプロジェクトでは、machinechatのIoTデータ管理ソフトウェアJEDI Oneを使って、Raspberry Pi 4にIoT MQTTブローカをセットアップします。
MachinechatとSeeed SenseCAPによるプライベートLoRaWANセンサネットワークの構築
このプロジェクトでは、既製のハードウェアとソフトウェアを使用して、プライベートLoRaWAN IoTセンサネットワークを構築することについて詳述しています。
MachinechatとMQTTを利用して、Wio端末をリモート屋外大気質モニタ ディスプレイとしてセットアップする
このプロジェクトでは、オゾン（O3）と粒子状物質（PM2.5とPM10）のデータを表示するリモート屋外大気質ディスプレイとしてSeeed Wioターミナルをセットアップします。
Machinechat JEDI One、交流電流センサSEN0287およびWiFiでIoT排水ポンプモニタをセットアップ
このプロジェクトでは、ArduinoのMKRWIFI1010ボードとDFRobotのSEN0287をセットアップして、家庭用排水ポンプの交流電流を監視し、そのオンとオフを追跡します。
InPlayのIN100 BLEビーコンセンサのArduino ESP32 BLE/WiFiブリッジへの接続と、HTTP PostによるMachinechat JEDIへの送信
このプロジェクトでは、InPlayのIN100 BLEビーコンからアドバタイズされた温度データを、ESP32上で動作するArduino BLEスキャナアプリケーションで受信する概念実証を行います。
通信プロトコル
パラレル通信とシリアル通信の違いは何ですか？ 回答を見る
パラレル通信は、複数ビットデータを同時に送信するため、通常は複数のワイヤで構成されるデータバスハードウェアが必要となります。パラレル通信は高速なデータ転送を可能にする一方で、接続された機器のI/Oポートをより多く使用し、複雑な配線構成を必要とします。
提供：DigiKeyシリアル通信は、一度に1ビットのデータのみを1本のワイヤでペアのデバイス間に送信します。デバイス通信に使用するI/Oポートは、1つだけで済むため、デバイス全体の複雑さとコストを低く抑えることができます。
提供：同期通信と非同期通信の違いは何ですか？回答を見る
シリアル通信は、同期式と非同期式と呼ばれる、リンクされたデバイス間のデータ通信を制御し同期させるためにクロック信号を使用するかどうかによって、さらに2つのサブグループに分けられます。
- 非同期（またはAsync）シリアルとは、クロック信号を必要とせずにデータを伝送できることを意味します。クロック信号がない場合、デバイス間で転送されるデータは、適切な転送を確保するために、スタートビットとストップビットでエンコードする必要があります。一般的に転送速度は遅くなりますが、リアルタイムの応答が求められないデータのバッファリングなどの用途では、クロック信号がないことが有用な場合があります。
- 同期（またはsync）シリアルでは、データ通信を制御するために、すべてのデバイス間で共有クロック信号が必要です。同期式シリアルでは、すべてのデバイスで別のタイミング信号が必要になりますが、通信速度は速くなります。
単方向、半二重、全二重の違いは何ですか？ 回答を見る
これらの用語は、デバイス間のデータの流れの方向に関係しています。データの流れを説明するには、主に3つの方法があります。
- 単方向 - 送信側から受信側への単方向（または一方向）のデータの流れです。例えば、ラジオ局の電波を受信するラジオがあります。信号はアンテナタワーから送信され、ラジオで受信されます。
- 半二重 - ペアのデバイス間で双方向のデータ伝送が可能ですが、一定期間は一方向のみとなります。半二重を有効にするには、両方のデバイスがデータの送受信が可能である必要があります。この例としては、トランシーバが挙げられます。片方のトランシーバが送信している間、もう片方のトランシーバは受信状態になります。
- 全二重 - 両方のデバイスが同時に双方向でデータの送受信が可能です。これにより、双方向通信が可能となります。この例としては、電話回線があります。両方のデバイスが同時にデータの送受信を行う必要があります。
Inter-integrated circuit（I2C）
- Inter-integrated circuit（I2C）プロトコルは、複数のエンドポイントが1つまたは複数のコントローラと通信できるように設計された2線式シリアル接続です。これは半二重プロトコルであるため、データはコントローラから一度に複数のエンドポイントに一方向にのみ送信されます。
- I2Cのデータ転送速度は、正確なICとバス構成によってことなりますが、0.1～5Mビット/秒の範囲です。しかし、2線式バス接続は単純なため、より複雑なSPI接続と比べるとデータ転送速度は大幅に遅くなります。
Improved inter-integrated circuit（I3C）
- Improved Inter Integrated Circuit（I3C）プロトコルは、複数のエンドポイントが1つまたは複数のコントローラと通信できるように設計された2線式シリアル接続です。I2Cと多くの共通点があります（半二重通信であることを含む）
- I2C規格に対する主な改善点の1つは、I3C規格では、同じバス上の複数のチップがバス通信を制御できる信号プロトコルを定義している点です。また低消費電力でデータ転送速度が速いという特長もあります。
- I3Cバスのデータ転送速度は、従来のI2Cの400Kビット/秒から、3値モードの33Mビット/秒までと幅がありますが、標準データレート（SDR）の12.5Mビット/秒が一般的です。
シリアルペリフェラルインターフェース（SPI）
- シリアルペリフェラルインターフェース（SPI）プロトコルは、3線以上のバス接続で、多くの異なるエンドポイントが1つの集中型コントローラICと通信できるようにします。
- 全二重同期シリアル接続であるSPI接続では、SPIネットワーク上のすべての参加者が共有する同期クロック信号を中央コントローラから供給する必要があります。これにより高速な双方向データ転送が可能になります。送信用ICと受信用ICの両方が互いに近接している場合（例えば同じ回路基板内）には、最大60Mbpsの速度を達成できます。
- SPIの欠点は、同じバス上にエンドポイントを追加する場合、チップセレクトピン用のI/Oピンが必要となり、コントローラICとの接続を増やす必要があるため、既存のネットワークの拡張が困難になる可能性があることです。
汎用非同期レシーバ/トランスミッタ（UART）
- 汎用非同期レシーバ - トランスミッタ（UART）は双方向非同期シリアル接続であり、通常はハードウェアで実装され、単方向、半二重、全二重のデータ伝送用に設定できます。データは、最下位から最上位まで順番に1ビットずつ送信されます。
- データのタイミングと送信を制御する共有クロック信号がないため、UARTはUARTデータフレームのスタートビットとストップビットを利用して、送信の開始と停止のタイミングを決定します。
- UARTは、最新のネットワーク方式と比較すると一般的にデータ速度が遅く、通常は1対1の通信として接続され、接続を行う前にサンプルレート、フロー制御、データフレームサイズ、電圧レベルなどのすべてのデータ伝送変数が一致している必要があります。
- 最近のマイクロコントローラデバイスのほとんどは、一般的に複数のUART回路を備えており、複数のデバイスで複数のUART接続通信を行うことができます。
UART、SPI、I2C、I3Cの比較
UARTとSPI通信プロトコルの比較
I2CとI3C通信プロトコルの比較
I3Cを活用して、より速く、よりシンプルで、より柔軟なIC間通信を実現
I3Cは、I2Cシリアルデータインターフェースを強化したもので、高速化、配線のシンプル化、制御の柔軟性向上を実現します。
通信エコシステム
これらのコネクタにより、より迅速で容易な試作が容易になりました。センサを搭載したソリューションをより短時間で入手でき、ハンダ付けも不要です。
SparkFun QWiiC Connect
- はんだ付け不要でI2Cデバイスを接続できる高速システム
- データラインとクロックラインの配線間違いも起こりにくい
- 親デバイスから100台以上の子デバイスをデイジーチェーン接続可能
- 3.3ボルトの信号のみ
- 非標準の基板サイズ
SparkFun QWiiC connectエコシステムの例Adafruit STEMMA QT Connect
- 配線やはんだ付けの手間を省くプラグ規格を使用したラピッドプロトタイピングシステム
- 互換性のあるセンサプラットフォームには、3.3Vと5Vの両方の電圧レベル変換機能を搭載
- I2C通信
- Sparkfun QWiiCと互換性あり
- Seeed Groveと互換性あり（アダプタ使用）
2つのSTEMMA QTソケット付きAdafruitセンサSeeed Grove
- プラグアンドプレイによる周辺機器/モジュールの追加が可能
- Arduino、NodeMCU、Raspberry Piなど、多くの異なるマイクロコントローラプラットフォームに対応
- センサモジュール/基板用の固定ボードサイズのセット
- 4極コネクタと4芯ケーブル
- 通信はアナログ、I2C、UARTが可能
- 開発ボードの上にGroveシールドを積み重ね、簡単にアクセススできるコネクタセットを提供
Arduino用Groveベースシールド
SeeedのLoRaWANネットワーク向けLoRa-E5モジュールを用いた風速/風向計の開発
このプロジェクトでは、Seeed LoRa-E5ベースのArduino風速/風向計を開発し、Digi-Key本社ビルの屋上にある気象プラットフォームに取り付け可能な屋外筐体に収納するまでの過程を説明します。
ArduinoとGrove Beginner KitでMachinechatのJEDIシリアルデータコレクタを使用する
MachinechatのJEDI v3.0ソフトウェアリリースに伴い、シリアルデータコレクタが追加されました。
プロとメイカーの区別なくSTEAM教育と試作を簡素化するフル装備の開発キット
プロとメイカーの区別なくすぐに利用できる開発キットは、必要なハードウェアとソフトウェアをすべて提供し、試作を大幅に簡素化します。
環境センサ
温度や湿度などの環境原因は、建物や電子部品の寿命に影響を与える可能性があります。暖房、換気、空調（HVAC）システムは、良好な環境データに基づいて動作します。
温度センサ
温度センサは、周囲や離れた場所の熱を測定し、そのデータをシステムに送信できるデバイスです。これは、材料が熱に反応して物理的および電気的特性がどのように変化するかを活用することで、多くの場合実現されます。
熱電対- 自己発電型で幅広い温度範囲にわたって素早い応答が可能なため、最も一般的な温度センサです。熱電対は、ゼーベック効果として知られる物理法則を利用しています。2つの異なる導体材料の間に温度差が生じると、接合部分に電圧差が生じ、これを増幅して測定することができます。
抵抗測温体（RTD）- 温度変化による金属の抵抗変化を測定するシンプルなセンサです。RTDは通常、熱電対よりも応答が遅いため、急激な変化を伴う環境には適していません。
サーミスタ- ポリマーまたはセラミック素材で製造されており、RTDや熱電対よりも安価で製造が容易ですが、安定性と精度が低いという欠点があります。サーミスタは一般的に出力信号範囲が広く（そのため、増幅やフィルタリングの必要性が少ない）、負温度係数（NTC）サーミスタが最も一般的で広く使用されています。NTCでは、温度が上昇するにつれて、デバイス全体の抵抗値が減少します。正温度係数（PTC）サーミスタは、温度上昇に応じて抵抗値が増加します。通常、過温度検知などの用途では、閾値検知に適しています。
集積回路(IC)- これらのデバイスは、データ処理を含む複数の論理層を持つことができ、それにより、測定の直線性を向上させるすることができます。さらに、ICは、デバイス内に閾値監視やアラート機能を含む場合があり、設計に必要な部品数を減らすことができます。
湿気および湿度センサ
湿度は、空気中の水蒸気を測定したものです。湿度は、人間の健康と機械の性能の両方に影響を及ぼす可能性があります。湿度が高いとカビが生えやすくなります。さらに、高湿度は腐食や電気ショートを引き起こす可能性があります。低湿度は人体に悪影響を及ぼし、電子回路の静電気放電（ESD）の可能性を高めます。湿度は相対湿度（RH）で表すことができます。RHは、ある温度で結露が発生する前に存在しうる水蒸気量に対する現在の水蒸気量をパーセンテージで表したものです。絶対湿度とは、空気中に含まれる水蒸気の割合のことです。
以下に湿度センサの測定方法について説明します。
静電容量型- 誘電体が周囲の環境に応じて水分を吸収・放出する際の静電容量の変化を測定します。低コスト、低メンテナンス、経時的なセンサの直線性により、最も一般的なタイプの湿度センサです。相対湿度を測定します。
抵抗型- 通常、非金属層で仕切られた導電性材料の2つの領域があります。この非金属層が周囲の空気から水分を吸収すると抵抗が減少し、2つの導電性領域間をより多くの電流が通過できるようになります。相対湿度を測定します。
熱型- 同じ特性を持つ2つのサーミスタで構成され、一方は外気にさらされ、もう一方は密閉容器に入れられます。露出したサーミスタが湿度の高い空気に触れると、抵抗値が変化します。2つのサーミスタ間の抵抗値の差は、絶対湿度に正比例します。
ワイヤレスXBee3 MicropythonプラットフォームとTE ConnectivityのWeather Shield
TE ConnectivityのWeather ShieldをDigi InternationalのMicropython搭載XBee3ワイヤレスモジュールと組み合わせて使用すると、優れたワイヤレスセンサ試作プラットフォームになります。
圧力センサ
圧力センサは、単位面積当たりの力の有無または変化を検出するように設計されています。これは、水、油、その他の化学物質のような液体や、私たちが呼吸する空気のような気体で測定することができます。
圧力センサの主な測定方法は、圧電効果によって発生する電気電圧の変化を測定することです。圧電効果とは、水晶、セラミックス、金属合金などの物質に機械的圧力を加えると電荷を発生する性質のことです。
メートル法でもインペリアル法で圧力を測定する方法はいくつかあります。センサを選択する際には、最終的に選択したセンサがシステム内の他のセンサと互換性があることを確認してください。
圧力単位は以下の通りです。
- パスカル：1平方メートルあたり1ニュートンの力として定義される、メートル法の単位
- バール：人が経験する可能性のある圧力レベルで、正確に100,000パスカルと定義される海抜ゼロメートル地点における通常の気圧（1.013バール）
- ポンド毎平方インチ（PSI）：米国人にとってはより一般的なインペリアル法
圧力センサのタイプ
ゲージ型- 地域における通常の大気圧を基準として圧力を測定します。これらのセンサには、大気に開放された通気口を備えており、これがセンサの基準として機能します。測定される圧力は、すべて地域的な条件を基準としたものとなります。
絶対圧型- 絶対真空またはゼロ圧力との関係で圧力を測定します。ゼロ圧力の真空を測定基準として使用することで、その基準を使用するすべての測定値は、条件に関係なく同じになります。これにより、動作条件に関わらず、安定した一貫性のある結果を得ることができます。また、このセンサは高度や深度測定、屋内ナビゲーションにも適しています。
差圧型- センサのダイアフラムの反対側に接続された2つの別々の圧力差を測定します。このタイプの圧力センサは通常、気体や液体の流量を測定する必要があるシステムで使用され、システム内に詰まりや漏れが起きたことを検知するのに適しています。
圧力変換カリキュレータ
DigiKeyの圧力測定変換カリキュレータを使用して、psiからバール、kgf/cm2からpsi、バールからkgf/cm2、そしてパスカル、mmH2O、インチH2Oなどのその他の単位に変換できます。
ガスセンサ
ガスセンサは、さまざまな種類の気体化学物質を識別できるデバイスです。一般的に、これらのセンサは危険なレベルに達する前に有毒または爆発性物質の濃度を検出できますが、最近では、人間の健康と快適性に重点を置いて、ガスセンサがスマートホームやビルの設計に組み込まれるようになっています。
電子ガスセンサの対象ガスとして最も一般的なものは、一酸化炭素、二酸化炭素、揮発性有機化合物（VOC）、酸素、および水素です。ガスセンサでは、より一般的な用語である「空気品質」 が使用される場合があり、二酸化炭素、VOC、粒子測定などがこれに含まれますが、このような場合はデータシートを参照するのが最も確実です。
ガスセンサの最も一般的な機能は、金属酸化物半導体をベースとしています。これらは、加熱されたケミレジスタの表面を外気にさらすことで機能し、ガスが表面と相互作用できるようにします。対象ガスがガス検知層に接触すると、表面の抵抗が変化し、回路が周囲環境の変化を検知できるようになります。
他のガスセンサの方式として、非分散赤外線（NDIR）方式があります。このタイプのセンサは、大気中のガスにさらされたチューブに赤外線赤色光のビームを照射することで機能します。吸収される赤外線ビームの周波数によって、存在する対象ガスを特定することができます。
Renesasの屋外大気質センサZMOD4510を使用したMachinechat
このプロジェクトでは、Arduino MKRWIFI1010ボードをセットアップして、RenesasのZMOD4510センサからオゾン（O3）と関連する大気質指数（AQI、air quality index）を読み取り、WiFiを使ってO3とAQIデータをmachinechatのIoTデータプラットフォームJEDI OneにHTTP POSTします。
環境モニタリング用スマート空気質センサの使用方法
スマートセンサは、コンパクトで低電力であることが求められます。また、セキュアブート、セキュアファームウェアアップデート、幅広い空気質モニタリングに対応する必要もあります。
方位センサおよびプレゼンスセンサ
これらは物体や動きを検出し、システムの方向を決定するセンサです。これらのセンサを使用する関連システムの一例としては、自動運転ロボットが挙げられます。自動運転ロボットは、衝突を回避し、工場フロアを安全に移動するために、一連の方位センサとプレゼンスセンサが必要です。
モーションセンサ
加速度センサ- 速度（メートル/秒）は位置の変化率、加速度（メートル/秒2）は速度の変化率です。別の見方ををすると、速度は自動車がどれだけ速く走行しているかを表し、加速度は自動車がどれだけ速く速度を変化させているかを表します。加速度と速度は、一方向に移動する自動車だけに適用されるのではなく、ターン（方向転換）にも適用されます。したがって、加速度センサは、システムの振動や加速度を測定できるセンサです。現在、多くの加速度センサは3軸で、X、Y、Zの3次元の加速度を測定できます。ほとんどの電子加速度センサは、圧電材料に応力が加わった際に生じる静電容量または電圧の変化を測定する微小電気機械システム（MEMS）で動作します。
光学式モーションセンサ- 光、通常は赤外線を使用して動きを検知し、一部のセンサでは動きの方向を特定することも可能です。受動型赤外線（PIR）センサは、センサに当たる赤外線の量の変化を検出します。これらのセンサは、セキュリティ検知や誰かが部屋に入った際に反応する自動照明などに一般的に使用されています。焦電センサは、熱に関連する赤外線放射を検知します。焦電センサは、火災の検知や人の熱画像の撮影にも使用されています。
ジャイロスコープ- 回転の変化を測定するデバイスです。ジャイロスコープは、1秒当たりの角度で測定される角速度または旋回時の速度の変化を検出できます。このセンサの目的は、システム（航空機など）が変化の速度とバランスを判断できるようにフィードバックを提供することです。微小電気機械システム（MEMS）センサを搭載した電子ジャイロスコープは、小型、低消費電力、高精度で人気があります。
慣性計測ユニット（IMU）- 加速度、方位、回転角度を3軸すべてで計測できる電子デバイスです。これらのデバイスは、加速度センサ、ジャイロスコープ、磁力センサを同じパッケージに組み込まれることが多い、異なるセンサタイプの多軸の組み合わせに基づいています。
BM1088とBM150のデータからクォータニオンの計算
この投稿では、Bosch SensortecのBMI088加速度計/ジャイロとBMM150を使ったクォータニオン（四元数）データの計算に関するご質問にお答えします。
ワイヤレス加速度計/温度センサにより、IIoT機械監視機能の展開を簡素化
低電力の長距離LoRaWAN無線に基づくワイヤレス加速度計を使用することにより、設計者はIIoT向けの産業用機械監視をより迅速に実装できます。
光センサ
光センサ（光電センサとも呼ばれます）は、光学特性を利用して物体を検出することができるデバイスです。特定の金属や導電性材料で構成された物体しか検出できない他のセンサとは異なり、光センサはプラスチック、ガラス、木材、金属などさまざまな材料に対応できます。通常、光センサは、2つの主要なコンポーネントを持つデバイスです。1つは、一方向に光ビームを照射できる投光部（通常はLED）、もう1つは、変化する光レベルを検出できる回路内のフォトトランジスタ（受光部）です。
透過型光電センサ- 光ビームを照射する投光部と、それを受光する受光部の2つ1組の独立したデバイスです。物体がビームを横切ると、光路が遮断され、受光部への光ビームが減少または遮断されます。そして、受光部での光量の変化が出力回路のトリガとなります。このセンサの一般的な用途は、ガレージドアオープナーシステムのセーフティビームです。
提供：
回帰反射型センサ- 透過型光電センサに似ていますが、投光部と受光部が2つの別々のユニットにあるのではなく、両者が同じハウジングに収められてます。投光部からの光は、反射板に向かって照射され、反射板は光を受光部に反射します。対象物体が光ビームを遮ると、受光部では光量が減少します。
提供：
拡散反射型センサ- 投光部と受光部の両方が同じパッケージに収められていますが、反射型センサとは異なり、拡散反射型センサは、対象物体から受光部に光が反射されるとトリガが作動します。対象物体がセンサに光を反射できる場合、トリガが作動し、物体の経路や方向に対して非常に柔軟に対応できます。
提供：
光電センサに反射板は必要でしょうか？
Banner Engineering CorporationのDX80N9Q45LPなどの特定のセンサの動作に反射板が必要かどうかという質問をよく受けます。
フォトダイオードおよびフォトトランジスタの基礎と応用方法
フォトダイオードやフォトトランジスタが光度を感知することにより、マイクロプロセッサは世界を「見る」ことができますが、その使用にあたっては基礎を理解する必要があります。
Sharpの反射型光センサGP2A25J0000F用コネクタとその嵌合部品
SHARP/Socle TechnologyのGP2A25J0000Fは、3極スルーホールコネクタヘッダ292133-3を使用しています。
近接センサ
近接センサは、対象物体に物理的に接触することなく、その物体の存在や距離を測定できるデバイスです。動作にはさまざまな方法があり、対象物体の物理的特性を検出するものから、検出環境を検出できるものまで多岐にわたります。
誘導型近接センサ- 導電性（すなわち金属）物体の存在を検出し、検出範囲は検出する金属の種類によって異なります。これらのセンサは、高周波で極性を絶えず変化させる磁界を利用して動作します。センサが生成した磁界を導電性の金属の対象物体が通過すると、対象物体に渦電流が発生します。この渦電流はセンサの磁界を妨げる反対向きの磁界を発生させ、その変化がセンサの出力回路をトリガします。
超音波型近接センサ- 人間の可聴域を超える高周波の音波を発生させるセンサです。反射した音波が対象物体に当たって跳ね返り、受信センサに戻るまでの時間を測定することで、対象物体までの距離を測定することができます。
静電容量型近接センサ- 粉末、顆粒、液体、固体などの形状で、金属および非金属の両方の対象物を検出することができます。これらのセンサは誘導センサとよく似ていますが、金属物体の誘導特性を測定するのではなく、静電容量の変化を測定することで機能します。検出プレートは対象物体とコンデンサのもう半分として機能し、物理的な距離や組成に応じて変化する静電容量の変化を検出することができます。
近接センサの基礎知識：産業用オートメーションにおけるその選択と使用
産業用オートメーションのエンジニアは近接センサの基礎を学ぶことで、近接センサを使用して物体や人の存在や位置を感知することができます。
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