LVDT 位置センサ: コネクタ対リード ワイヤ

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利点と欠点を知る

LVDT やセンサを指定する場合、コネクタを選択するかリード ワイヤを選択するかは、用途とその環境によって決まります。- Michael Marciante、アプリケーション エンジニア、センサ

どちらのオプションが最適でしょうか? コネクタとリード ワイヤは、LVDT 位置センサのコイルと信号調整電子機器の間に電気接続を提供します。新しいセンサにコネクタを使用するか、リード ワイヤを使用するかの判断に役に立つヒントを以下にご紹介します。 

ワイヤ リード

多くの場合、LVDT センサにはリード ワイヤが使われます。その理由は、コネクタほど費用がかからず、使いやすいため、信号調整電子機器に簡単に接続して、すぐにベンチトップ試験を行うことできるからです。場合によっては、リード ワイヤは温度と圧力の双方において幅広い動作範囲に対応します。たとえば、リード ワイヤは、高圧のシリンダ内液圧用途や動作温度が 400°F を超える用途で使用するセンサに適した電気接続です。

ただし、リード ワイヤは壊れやすく、それが使用における潜在的な問題となります。接続するときに慎重に扱わないと断線する可能性があります。また、リードを長く引き込むと、取り付けにくく複雑になることがあります。さらにリード ワイヤはノイズの影響を受けやすく、調整機器による信号の解釈に影響を与え、結果としてセンサ出力の精度が下がる場合があります。 

LVDT 位置センサとケーブル

コネクタ

配線に依存することのないコネクタによるセンサ接続は、取り付け・取り外しが簡単です。センサを再度取り付ける場合、リード ワイヤは断線して修理が必要になることがあるのに対し、コネクタは抜き差しすればよいだけです。コネクタをシールド ケーブル アセンブリで指定して、LVDT 線形位置センサと電子機器の間の距離を長くすることもできます。配線は外部の干渉源から保護するための抵抗性とシールド力が劣るため、これは厳しい環境でセンサを稼働させなければならない場合に特に重要です。

ケーブル アセンブリ上でワイヤが断線したり引っ張られている場合、交換するのはケーブル アセンブリのみで、LVDT センサは正常に動作し続けます。リード ワイヤを強く引っ張って断線や被覆除去が生じると、センサは修理不能になり、代わりのセンサを購入する必要があります。コネクタの使用を通じてハーメティック シールされた LVDT センサは、IP-68 の侵入保護定格に適合します。

欠点としては、コネクタが場所を取ること、さらに狭いスペースや LVDT の小型パッケージ サイズの要件に合わないことがあります。

LVDT 位置センサとコネクタ
沖合掘削装置
OEM 機器での油圧シリンダ
航空機
産業機器

産業環境、汚染環境、海中環境

ガラス防水型コネクタは、ハーメティック シールを維持しながら電気接続を行う方法として推奨されます。これによって、ちり、ほこり、噴射、噴流から LVDT が保護されます。ハーメティック シールされた IP-67 または IP-68 LVDT が必要な用途では、通常、コネクタを使用します。

産業および OEM 用途

1 台の機器で複数のセンサを使用できる場合、ケーブル アセンブリで配線をケーブル ハーネスに集中させることで時間が節約できます。さらに、長いケーブル アセンブリでコネクタを使用することにより、電子機器をより穏やかな環境に配置し、AC 駆動の LVDT を過酷な環境下で動作させることができます。ケーブルは離れた位置にある電子機器に線形位置センサを接続します。電子機器はセンサを駆動し、出力を増幅および復調します。

油圧シリンダ内の用途

圧力が 20,000 psi 以上に達する場合、ベント式 LVDT とリードを使用することでセンサのあらゆる構成部品にかかる圧力が等化されます。自然環境にある屋内試験および測定用途では、リードによって LVDT から関連する電子機器までシンプルに接続できます。

LVDT センサに最も適した電気接続を決定する場合、複数の要素が性能に影響する可能性があるので、センサを配置する環境に関する情報を十分に集めてください。

  • 400°F を超える温度: 高圧にはリードが適しています。水などの伝導性流体では、コネクタが必要です。作動油のように導電性のない流体では、リードが使用可能です。
  • ちり/湿度: ちり、湿度、浸漬の多い場合は、ガラス防水型コネクタが優れた環境保護を提供します。
  • 振動: センサが長期にわたって恒常的に衝撃と振動に曝される場合は、リードまたはねじ留め式コネクタが最もよい選択肢になります。

 

表 1: ワイヤ リードとコネクタに推奨される用途LVDT 性能仕様とともに用途の要件を常に確認する必要があります。

用途 リード ワイヤ コネクタ
シンプルなベンチトップ セットアップ X  
頻繁な現場での交換   X
清浄環境/乾燥環境 X  
大量のちり/ほこり/湿度   X
少量のちり/ほこり X  
高圧作動油 X  
淡水/海水浸漬   X