변위 센서에 대한 기초 지식

알아두면 좋은 기본 용어

측정 거리, 높이 차이 및 센서와 object 사이의 이동 범위가 이 범위 내에 있으므로 모델을 선택해야 합니다.

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선형성은 측정값과 실제 변위 또는 거리 사이의 오차입니다.
변위 센서의 경우, 이는 최대 거리 차이를 나타냅니다.

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센서에 오류가 없다면 실제 거리와 측정된 거리는 직선을 이룹니다. 이것이 이상적인 직선입니다.
하지만 실제로는 그래프에 나타난 측정 결과가 이상적인 선과 차이가 있습니다.
전체 스케일에 대한 백분율로 계산된 분산이 바로 선형성입니다.
거리 값은 다음 공식을 사용하여 계산할 수 있습니다.

〈계산 공식〉
선형성 = +/- 백분율 x 전체 스케일

<예>
선형성: +/-0.1%, 전체 범위: +/-20mm
직선도 = +/-0.1% x +/-20mm
= +/-0.1% x 40mm
±0.04mm, ±40μm

샘플링 기간은 한 번의 측정을 수행하는 데 걸리는 시간이며, 샘플링 주파수는 초당 측정 횟수(Hz)를 의미합니다.
검은색 고무와 같이 반사율이 낮은 표면 object을 측정하려면, 반사 신호의 양 투광을 늘리기 위해 측정 구간 샘플링 주기을 길게 설정해야 합니다.
광택이 난 금속과 같이 반사율이 높은 표면 object을 측정하려면, 반사 신호의 양 투광이 포화되는 것을 방지하기 위해 측정 거리 샘플링 주기를 짧게 설정해야 합니다.
OPTEX FA의 변위 센서에는 반사율이 변할 때 오차를 최소화하기 위해 측정에 가장 적합한 샘플링 주기로 조정하는 샘플링 주기의 AUTO 기능이 탑재되어 있습니다.

이는 작동 온도의 변화에 따라 변하는 측정값의 특성입니다.
이는 +/- 0.08%FS/Cº 또는 0.2mm/K(켈빈)로 설명됩니다.

오차 범위가 +/-0.08%FS/Cº이고 측정 범위가 50+/-10mm인 변위 센서의 경우,
20mm, +/-10mm, x 0.0008 = 16μm
측정값은 1℃당 최대 16μm까지 변동합니다.

이는 센서가 전원을 켠 후 사양에 부합하는 성능 수준에 도달하는 데 걸리는 시간입니다.
(센서 내부 온도가 안정화되는 데 걸리는 시간)
일반적으로 모델에 따라 5분에서 30분 정도 소요됩니다.

움직이는 object의 측정값은 object 까지의 거리가 변하지 않았더라도 변동할 수 있습니다.
이는 object 움직임에 따라 광 수신 소자의 초점이 이동하기 때문에 발생합니다.
움직이는 object에 따라 측정값이 변동하는 것을 이동 해상도라고 합니다.
유리나 반도체 웨이퍼처럼 표면이 매끄러운 object 에서는 요철이 발생하지 않지만, 대부분의 다른 물체에서는 요철이 발생합니다.
따라서 object 움직이는 상태에서 측정을 수행할 때는 이동 분해능을 고려해야 합니다.
레이저 빔의 점 형태와 광각 형태를 선택할 수 있다면, 광각 모델을 선택하는 것이 이동 해상도의 영향을 최소화하는 데 유리합니다.
움직이는 object의 해상도는 표면 상태에 따라 달라지기 때문에 카탈로그에 명시되어 있지 않습니다. 이러한 변동은 실제 테스트를 통해 확인해야 합니다.