（1）温度センサー
このデバイスは、温度に関する情報を発生源から収集し、他のデバイスや人が理解できる形式に変換します。温度センサーの最も優れた例はガラス製の水銀温度計です。ガラス製の水銀温度計は温度変化に応じて膨張したり収縮したりします。温度測定の源は外部温度であり、観測者は水銀の位置を観察することで温度を測定します。温度センサーには基本的に2つの種類があります。
· 接触センサー
このタイプのセンサーは、検知対象物または媒体と直接物理的に接触する必要があります。固体、液体、気体の温度を広い温度範囲で監視できます。
· 非接触センサー
このタイプのセンサーは、検出対象物または媒体との物理的な接触を必要としません。反射しない固体や液体を検知できますが、気体の場合は透過性のため効果がありません。これらのセンサーはプランクの法則を用いて温度を測定します。この法則は、熱源から放射される熱を利用して温度を測定します。
さまざまなタイプの動作原理と例温度センサー:
(i) 熱電対 – 熱電対は2本の導線（それぞれ異なる均一な合金または金属）で構成され、一方の端は試験対象物に開放された状態で接続され、測定ジョイントを形成します。導線のもう一方の端は測定装置に接続され、基準接点が形成されます。2つのノードの温度が異なるため、回路に電流が流れ、その結果生じるミリボルトを測定することでノードの温度を決定します。
(ii) 測温抵抗体（RTDS） - 温度の変化に応じて抵抗が変化するように製造された熱抵抗器であり、他の温度検出装置よりも高価です。
（iii）サーミスタ– 抵抗の大きな変化が温度の小さな変化に比例または反比例する別のタイプの抵抗です。
（2）赤外線センサー
この装置は、赤外線を放射または検出することで、環境内の特定の状態を感知します。一般的に、赤外線スペクトル内のあらゆる物体は熱放射を放射しており、赤外線センサーは人間の目には見えないこの放射を検出します。
· 利点
接続も簡単、市販品も入手可能。
· デメリット
放射線、周囲の光などの周囲の騒音によって邪魔される。
仕組み:
基本的な考え方は、赤外線発光ダイオードを用いて物体に赤外線を照射することです。同じタイプの別の赤外線ダイオードを用いて、物体から反射された波を検出します。
赤外線受信器に赤外線が照射されると、配線に電圧差が発生します。発生する電圧は小さく、検出が難しいため、オペアンプを用いて低電圧を正確に検出します。
（３）紫外線センサー
これらのセンサーは、入射する紫外線の強度またはパワーを測定します。この電磁放射線の波長はX線よりも長いですが、可視光よりも短いです。多結晶ダイヤモンドと呼ばれる活性材料は、信頼性の高い紫外線センシングに使用されており、環境中の紫外線曝露を検出できます。
UVセンサーの選択基準
· UVセンサーが検出できる波長範囲（ナノメートル）
· 動作温度
・ 正確さ
・ 重さ
· 出力範囲
仕組み:
UV センサーは、ある種類のエネルギー信号を受信し、別の種類のエネルギー信号を送信します。
これらの出力信号を観測・記録するために、出力信号は電気メーターに送られます。グラフィックやレポートを生成するために、出力信号はアナログ-デジタルコンバータ（ADC）に送られ、その後ソフトウェアを介してコンピュータに送られます。
用途:
· 皮膚に日焼けを引き起こす紫外線スペクトルの部分を測定
· 薬局
· 車
· ロボット工学
· 印刷・染色業界向け溶剤処理および染色プロセス
化学物質の製造、保管、輸送を行う化学産業
(4) タッチセンサー
タッチセンサーは、タッチ位置に応じて可変抵抗器として機能します。可変抵抗器として動作するタッチセンサーの図。
タッチ センサーは次のコンポーネントで構成されています。
· 銅などの完全導電性材料
· 発泡スチロールやプラスチックなどの断熱スペーサー材
· 導電性材料の一部
原理と仕組み：
一部の導電性材料は電流の流れを阻害します。リニア位置センサの基本原理は、電流が通過する材料の長さが長いほど、電流の流れが逆方向に流れるというものです。その結果、材料の抵抗は、完全に導電性のある材料との接触位置の変化によって変化します。
通常、ソフトウェアはタッチセンサーに接続されます。この場合、メモリはソフトウェアによって提供されます。センサーがオフになっているときは、「最後に接触した位置」を記憶します。センサーがアクティブになると、「最初の接触位置」を記憶し、それに関連付けられたすべての値を把握します。この動作は、マウスを動かしてマウスパッドの反対側の端に置き、カーソルを画面の端に移動させるのと似ています。
適用する
タッチセンサーはコスト効率が高く、耐久性があり、広く使用されています。
ビジネス – ヘルスケア、セールス、フィットネス、ゲーム
· 家電製品 – オーブン、洗濯機/乾燥機、食器洗い機、冷蔵庫
輸送 – コックピット製造と車両メーカー間の簡素化された制御
· 液面センサー
産業オートメーション - オートメーションアプリケーションにおける位置およびレベル検知、手動タッチ制御
消費者向け電子機器 - さまざまな消費者向け製品に新しいレベルの感触とコントロールを提供
（5）近接センサー
近接センサーは、接触点がほとんどない物体の存在を検出します。センサーと測定対象物の間に接触がなく、機械部品も存在しないため、長寿命で高い信頼性を備えています。近接センサーには、誘導型近接センサー、静電容量型近接センサー、超音波型近接センサー、光電型近接センサー、ホール効果センサーなど、様々な種類があります。
仕組み:
近接センサーは、電磁場または静電場、あるいは電磁放射のビーム (赤外線など) を放射し、戻り信号または場の変化を待ちます。感知される物体は近接センサーのターゲットと呼ばれます。
誘導型近接センサー – 入力として発振器を備え、導電媒体に近づくことで損失抵抗を変化させます。このセンサーは金属ターゲットに適しています。
静電容量型近接センサーは、検出電極と接地電極の両側の静電容量の変化を変換します。これは、振動周波数の変化を伴う近傍の物体に近づくことで発生します。近傍のターゲットを検出するために、振動周波数は直流電圧に変換され、所定の閾値と比較されます。これらのセンサーは、プラスチック製のターゲットに最適です。
適用する
· オートメーションエンジニアリングにおいて、プロセスエンジニアリング機器、生産システム、オートメーション機器の動作状態を定義するために使用されます。
· ウィンドウが開かれたときに警告をアクティブにするためにウィンドウ内で使用される
· 機械振動モニタリングに使用され、シャフトと支持ベアリング間の距離差を計算します。
投稿日時: 2023年7月3日