差圧式デジタル位置センサは、差圧検出原理とデジタル信号処理技術を組み合わせた革新的な位置決め装置です。従来のセンサとは異なり、検出面とワークピース間の圧力差の変化を検出することで位置状態を正確に判定し、この物理量を直接デジタル信号出力に変換します。
その基本的な動作原理は以下のとおりです。このセンサーは、高精度MEMS差圧センサーチップを内蔵しています。測定対象物が検出面に近づいたり遠ざかったりすると、ガス回路内にわずかな圧力差が生じます。この圧力差は専用のコンディショニングチップによって捕捉され、その後、内蔵マイクロプロセッサによる多段階の温度補償、非線形補正、デジタルフィルタリングを経て、最終的に安定した高精度のデジタル位置信号が生成されます。
| 適用可能な流体 | 乾燥空気（ろ過精度5マイクロメートル） | ||||
| 定格距離範囲 | 0.05～0.30mm | ||||
| 表示／設定範囲（距離基準値） | 0～1000 | ||||
| 最小表示単位（距離基準値） | 1 | ||||
| OUT1 | 定格圧力範囲 | 0.0～1000.0kPa | |||
| 表示可能範囲（圧力値） | -100.0～1000.0kPa | ||||
| 再現精度 | ＜0.020mm | ||||
| 温度特性（25℃基準） | ＜0.030mm | ||||
| ヒステリシス | 0から調整可能（工場出荷時設定：0） | ||||
| OUT2 | 定格圧力範囲 | 0.0～1000.0kPa | |||
| 圧力範囲を設定 | -0.0～1000.0kPa | ||||
| 最小表示/設定単位 | 10kPa | ||||
| 再現精度 | ±0.5%FS ±1桁 | ||||
| 温度特性（25℃を基準とした場合） | ±2%FS。 | ||||
| ヒステリシス | 0から調整可能です。 | ||||
| 圧力に耐える | 1200kPa | ||||
| 検出ノズル | 01.5*9 | ||||
| 消費流量 | ＜30L/分 | ||||
| 電気仕様 | 電源電圧 | スイッチ出力コンポーネントとして使用されるアプリケーションの場合 | 24V ± 10%、変動は10%未満 | ||
| IO-Linkデバイスが使用されるアプリケーションシナリオの場合 | DC 18～30V 脈動（pp）10%（含む） | ||||
| 消費電流 | ＜30mA | ||||
| 保護 | 逆接続保護機能付き | ||||
| スイッチ出力 | NPN/PNPコレクタのオープンコレクタ出力オプション | ||||
| 最大負荷電流 | 10mA | ||||
| 最大追加電圧 | 30.0V | ||||
| 残留電圧 | 5V未満（10mA） | ||||
| 短絡保護 | 対応する | ||||
| 表示モード | 14.4インチカラースクリーン | ||||
| 環境条件に耐性がある | 保護レベル | IP67レベルは | |||
| 動作温度範囲 | 使用時：0～50℃ 保管温度：-20～70℃（結露・凍結なし） | ||||
| 動作湿度範囲 | 運転時／省エネ時：湿度35～85％RH（結露なきこと） | ||||
| 耐電圧 | 1000V以上で6秒間、すべての充電コンポーネントとハウジングの間 | ||||
| 絶縁抵抗 | 100 MΩ以上（DC 500Vメガオームメーター使用時）、 すべての充電コンポーネントとハウジングの間 | ||||
| 配管仕様 | パイプ仕様Cの場合 | 供給コンセント | Rc1/8 | ||
| 検出ポート | 06 クイックチェンジコネクタ | ||||
| パイプ仕様がFの場合 | 供給コンセント | G1/8（ISO1179-1規格に準拠） | |||
| 検出ポート | G1/8（ISO1179-1規格に準拠） | ||||
| ケーブル | コネクタ付き電線 | M12-4コネクタ付き電線、4芯、0.045m 導体外径：0.72mm、絶縁体外径：1.14mm | |||
| 集中ワイヤー | M12-4コネクタ付きの電線は、4芯で、絶縁体の外径は1.14mmです。 位置2から3までの中央導体部分：0.65mm×8芯×4～6位置：0.65mm×14芯 導体の外径：0.50mm、絶縁体の外径：1.00mm（位置2～6共通） | ||||
| 重さ | 100g～130g（ケーブルおよびクイックコネクタを除く） | ||||
| 仕様 | CEマーク（・RoHS指令） | ||||
| 通信仕様（IO-Linkモード時） | IOリンクタイプ | 装置 | |||
| IO-Link バージョン | V1.1 | ||||
| 通信速度 | COM2（38.4kbps） | ||||
| 設定ファイル | IODDファイル | ||||
| 最小サイクル時間 | 6ms | ||||
| データ長を処理する | 入力データ：12バイト。出力データ：0バイト | ||||
| データ通信要求 | 対応する | ||||
| データ保存機能 | 対応する | ||||
| イベント関数 | 対応する | ||||
これはその主な応用分野であり、主に流量、液面レベル、密度といった流体パラメータの測定と制御に使用されます。これらの物理量は、位置や高さと相関関係にあることが多いです。
流量測定： オリフィスプレートやベンチュリ管などの絞り装置によって発生する差圧を測定することで、流体流量を算出します。デジタル出力と組み合わせることで、DCSやPLCシステムに容易に統合でき、高精度な流量監視とデータ蓄積が可能です。
レベル／界面測定： 密閉容器内では、容器の底部と上部（または気相空間）の圧力差を測定することで液面高さを判定できます。デジタルセンサーは液面レベルに対応する直線的なデジタル信号を直接出力し、貯蔵タンクの監視、ポンプ・バルブの連動制御、その他同様の用途に利用されます。
密度測定： 液面が一定の場合、差圧の変化は液体の密度の変化を反映しており、溶液濃度のモニタリングを必要とするプロセスで一般的に利用されている。
フィルターの状態監視: フィルターの前後の差圧を測定することで、あらかじめ設定された閾値を超えた場合にアラームが作動し、フィルターエレメントの清掃または交換が必要であることを知らせ、システムの安全性を確保します。
このようなシステムでは、センサーを用いて、作動部品（例えば、シリンダーや油圧シリンダー）の位置や力の状態を監視および制御します。
シリンダー／油圧シリンダーの位置検出： ピストンの両端の圧力差を測定することで、ピストンの位置、あるいはピストンが目的の位置に到達したかどうかを間接的に判断できる。デジタル出力によりホストコンピュータとの通信が容易になり、閉ループ制御が可能となる。
負荷監視と過負荷保護： 負荷変動によって生じる作動部品内の圧力差を測定し、差圧が安全閾値を超えると、システムは自動的に警報を発するか、シャットダウンします。
バルブアクチュエータ制御： 空気圧式または油圧式バルブでは、差圧フィードバックによってバルブコアの位置が精密に制御され、流量や圧力の正確な調整が実現される。
自動車システムでは、差圧センサーは位置や流量に関連するパラメータを監視するためによく使用されます。
ディーゼル微粒子フィルター（DPF）の監視： DPFの前後の差圧を測定することで、その詰まりの程度が判定されます。圧力が閾値を超えた場合、再生プログラムが起動されます。
排気ガス再循環（EGR）システム： EGRバルブの前後の差圧を監視することで、排気ガス再循環率を正確に制御します。
エアサスペンションシステム： エアバッグ内部と外部環境との圧力差を測定することで、間接的に車両の高さ（位置）を判断し、サスペンションの硬さを自動的に調整します。
建物の環境制御に用いられ、安定した空気の流れと空間圧力を確保する。
気流/速度測定： 換気ダクトでは、ピトー管または流量ノズルの両端の差圧を測定することによって空気流量が計算され、これはVAV（可変風量）システムの制御に使用されます。
室内圧力の監視： 交差汚染を防ぐため、クリーンルーム、手術室、または実験室と隣接区域との間に、わずかな正圧または負圧を維持してください。
フィルターの状態監視: 産業用途と同様に、エアコンのフィルターにかかる差圧を監視し、交換が必要な時期に警告を発します。
極めて高い精度と清浄度が求められる一方で、デジタル信号はデータ記録と遠隔監視を容易にする。
人工呼吸器／麻酔器： 空気流量の差圧を正確に測定し、患者の換気量を監視および調整します。
酸素／ガス流量制御： ガス供給システムでは、設定された流量でガスが供給されるように、差圧が監視されます。
隔離病棟／バイオセーフティキャビネットにおける圧力制御： 重要な領域において必要な圧力勾配が維持されるようにすることで、運用上の安全性を確保する。
インフラおよび環境データの大規模収集向け。
気圧／風速測定： 気象観測所では、特殊な差圧センサーを用いて風速を測定する。
パイプラインの漏洩検知： 長距離の石油・ガスパイプラインにおける圧力差を監視することで、漏洩箇所を特定することができる。
水位／水深測定： 水面と海底（または大気圧）との圧力差を測定することで水深を計算し、水文観測に利用します。