JP2913520B2 - Centrifugal acceleration measuring device - Google Patents

Centrifugal acceleration measuring device

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JP2913520B2
JP2913520B2 JP3903391A JP3903391A JP2913520B2 JP 2913520 B2 JP2913520 B2 JP 2913520B2 JP 3903391 A JP3903391 A JP 3903391A JP 3903391 A JP3903391 A JP 3903391A JP 2913520 B2 JP2913520 B2 JP 2913520B2
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は、遠心式加速度測定装
置に関し、より詳細には、ターンテーブルをブラシレス
モータによりダイレクト駆動するとともに、ターンテー
ブルをエアベアリングにて回転自在に支承して、高精度
に加速度の測定を行えるようにした遠心式加速度測定装
置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a centrifugal acceleration measuring device, and more particularly to a centrifugal acceleration measuring device in which a turntable is directly driven by a brushless motor, and the turntable is rotatably supported by an air bearing to achieve high precision. The present invention relates to a centrifugal acceleration measurement device capable of measuring acceleration at a time.

【0002】[0002]

【従来の技術】遠心式加速度測定装置は、水平面でター
ンテーブルを回転させ、ターンテーブルの外周部に治具
を介して、被測定加速度変換器(以下「加速度変換器」
という)を取り付け、このターンテーブルを回転させ
て、ターンテーブル上の加速度変換器に遠心加速度を与
え、この時の出力特性を検定し、測定するものである。
2. Description of the Related Art A centrifugal acceleration measuring device rotates a turntable in a horizontal plane, and a measured acceleration converter (hereinafter referred to as an "acceleration converter") is mounted on a periphery of the turntable via a jig.
The turntable is rotated to apply centrifugal acceleration to the acceleration converter on the turntable, and the output characteristics at this time are verified and measured.

【0003】このような遠心式加速度測定装置において
は、ターンテーブルを回転駆動するモータとしては、誘
導電動機を使用して、その回転力をベルト、多段ギアボ
ックス、クラッチなどを介して伝達し、停止時には、ブ
レーキで制動をかけるようにしている。
In such a centrifugal acceleration measuring device, an induction motor is used as a motor for rotating the turntable, and its rotational force is transmitted via a belt, a multi-stage gearbox, a clutch, etc., and stopped. Occasionally, the brakes are applied.

【0004】加えて、モータの回転数制御も、オープン
ループ式により行われている。
[0004] In addition, the control of the number of revolutions of the motor is also performed by an open loop system.

【0005】一方、ターンテーブルの回転支持は、ボー
ルベアリングにより、機械的に支持している。
On the other hand, the rotation support of the turntable is mechanically supported by a ball bearing.

【0006】また、ターンテーブルの回転に伴なって、
加速度変換器が遠心加速度を検出するが、この検出され
た検出出力は、信号伝送系を介して計測系に伝送され
る。この信号伝送系としては、ターンテーブルが回転し
ていること、および測定系が静止した個所に設置されて
いることから、スリップリングとブラシを用いた機械的
接触によるアナログ伝送方式が採られている。
[0006] With the rotation of the turntable,
The acceleration converter detects the centrifugal acceleration, and the detected output is transmitted to the measurement system via the signal transmission system. As the signal transmission system, since the turntable is rotating and the measurement system is installed at a stationary position, an analog transmission system using mechanical contact using a slip ring and a brush is employed. .

【0007】この伝送系を経由した検出出力は、測定系
にアナログ信号で入力され、デジタル信号に変換された
後、入出力回路を経由して中央処理装置(以下「CP
U」という)に入力されるようになっている。
[0007] The detection output via the transmission system is input to the measurement system as an analog signal, converted into a digital signal, and then sent to a central processing unit (hereinafter "CP") via an input / output circuit.
U ").

【0008】このCPUで所定の解析処理が行われた
後、表示装置に解析結果を表示したり、プリンタにプリ
ントアウトするようにしている。
After a predetermined analysis process is performed by the CPU, the analysis result is displayed on a display device or printed out on a printer.

【0009】さらに、ターンテーブルに設けられている
加速度変換器への電源供給もスリップリング方式で行わ
れているのが一般である。
Further, power is generally supplied to the acceleration converter provided on the turntable by a slip ring system.

【0010】[0010]

【発明が解決しようとする課題】従来の遠心式加速度測
定装置においては、まず、ターンテーブルの回転駆動系
においては、誘導電動機などを使用しているために、ブ
ラシの摺動ノイズが発生し、それが検出出力中に混入す
るという難点があり、また、その駆動伝達にベルト、多
段ギヤボックス、クラッチ等を介して行われるから、装
置が大型になるとともに、振動がターンテーブルに加わ
り、正確な加速度を加速度変換器に与えることが困難で
あった。
In a conventional centrifugal acceleration measuring device, first, in a rotary drive system of a turntable, an induction motor or the like is used, so that brush sliding noise is generated. There is a drawback that it is mixed in the detection output, and since the drive transmission is performed via a belt, a multi-stage gear box, a clutch, etc., the device becomes large, and vibration is added to the turntable, and accurate It was difficult to provide acceleration to the acceleration transducer.

【0011】また、検出出力の伝送系もスリップリング
やブラシを使用した機械式のアナログ伝送方式によるも
のであるから、摺動部分での摩耗と接触不良および接触
に伴なうノイズの検出出力への重畳が不可避的である。
Also, since the transmission system of the detection output is based on a mechanical analog transmission system using a slip ring or a brush, the detection output of abrasion at a sliding portion, poor contact, and noise accompanying the contact is obtained. Is inevitable.

【0012】さらに、測定系への電力の供給も上記と同
様に、スリップリングやブラシを使用する摺動式による
ものであるため、損耗が避けられないものである。
Further, the supply of electric power to the measuring system is of the sliding type using a slip ring or a brush, as described above, so that wear is inevitable.

【0013】この発明は、上述の事情に鑑みてなされた
もので、その目的とするところは、ターンテーブルに無
用な振動が生じたり与えられたりすることがなく、従っ
て被測定加速度変換器に所定の加速度を与えることがで
き、また、駆動源や信号伝送系からノイズを生ずること
がなく、真に被測定加速度変換器の出力のみを検出し得
る遠心式加速度測定装置を提供することにある。
The present invention has been made in view of the above-mentioned circumstances, and an object of the present invention is to prevent unnecessary vibration from being generated or given to a turntable. It is an object of the present invention to provide a centrifugal acceleration measuring device which can apply only the acceleration of the acceleration converter and can detect only the output of the acceleration converter to be measured without generating noise from a driving source or a signal transmission system.

【0014】[0014]

【課題を解決するための手段】この発明は、上記目的を
達成するために、 防振装置上に支持された石定盤と、
この石定盤に穿設されたモータ収納部に収納固定された
ブラシレスモータと、このブラシレスモータにより直結
回転駆動され、被測定加速変換器を取付けるための有底
の短円筒形空間をなす加速度変換器載置部が回転中心部
より偏心した部位に等角度間隔に形成されると共に、中
心部に空胴部が形成されたターンテーブルと、このター
ンテーブルを非接触状態で回転自在に支承するエアベア
リングと上記ターンテーブルの上記空胴部に収納固定さ
れ、上記被測定加速度変換器の出力を個別に増幅する内
蔵アンプと、この内蔵アンプから出力され且つA/D変
換、並列−直列データ変換および信号変調され信号を
固定部側に伝送する回転トランスと、を具備し、 上記
被測定加速度変換器が取付けられた上記ターンテーブル
を、上記石定盤および上記モータの静止側とは完全に非
接触状態で上記エアベアリングにより支持すると共に、
少なくとも上記加速度変換器から出力される信号を非接
触状態で上記回転トランスにより固定部側へ導出するよ
うに構成したことをとするものである。また、上記の目
的をより良く達成するために、ブラシレスモータは、該
ブラシレスモータの回転数を測定してエンコードするエ
ンコーダの出力を、パルスジェネレータのパルスを基準
にして位相比較を行い、その位相差に応じて所定の設定
速度になるようにモータコントローラによりその回転速
度を制御されるように構成したことを特徴とするもので
ある。
According to the present invention, there is provided a stone surface plate supported on a vibration isolator,
And <br/> brushless motor housed fixed to the motor housing portion is bored in the stone surface plate, directly by the brushless motor
Is rotated, a bottom for mounting the measured acceleration transducer
The acceleration transducer mounting part , which forms a short cylindrical space, is formed at an equiangular interval at a part eccentric from the center of rotation , and
A turntable having a cavity formed in the center thereof , an air bearing for rotatably supporting the turntable in a non-contact state, and a turntable accommodated in the cavity of the turntable.
A built-in amplifier for individually amplifying the output of the measured acceleration converter, and an A / D converter output from the built-in amplifier.
Conversion, parallel - serial data conversion and signal modulated signal provided with a rotary transformer for transmitting to the fixed part side, the turntable the <br/> measured acceleration transducer is attached
Is completely independent of the stone surface plate and the stationary side of the motor.
While being supported by the air bearing in the contact state,
Disconnect at least the signal output from the acceleration converter.
It is configured to be led out to the fixed portion side by the rotary transformer in a contact state . Also the above eye
To achieve better targets, brushless motors
Measures the number of revolutions of the brushless motor and encodes it.
The output of the encoder is referenced to the pulse of the pulse generator.
Phase comparison, and set according to the phase difference.
The motor controller adjusts its rotation speed to
Characterized in that the degree is controlled.
is there.

【0015】[0015]

【作用】この発明におけるブラシレスモータによりター
ンテーブルをダイレクト駆動して回転させ、しかも回転
されたターンテーブルをエアベアリングにより非接触状
態で回転自在に支承するので、不要な振動がターンテー
ブルに加わることがない。
According to the present invention, the turntable is directly driven and rotated by the brushless motor according to the present invention, and the rotated turntable is rotatably supported in a non-contact state by an air bearing, so that unnecessary vibration is applied to the turntable. Absent.

【0016】ターンテーブルに設けられた複数個の加速
度変換器は、ターンテーブルの水平方向の回転に伴なう
加速度をそれぞれ検出し、その検出出力を個別内蔵アン
プに出力し、内蔵アンプではその検出出力を適宜増幅
し、また必要に応じデジタル信号に変換する。
A plurality of acceleration converters provided on the turntable respectively detect accelerations associated with the horizontal rotation of the turntable, and output their detection outputs to individually built-in amplifiers. The output is appropriately amplified and, if necessary, converted to a digital signal.

【0017】この変換された出力は、各加速度変換器ご
とに対応して回転部位に設けられた回転トランスを介し
てターンテーブル以外の固定側の部位に配置された測定
系に伝送される。
The converted output is transmitted to a measurement system disposed at a fixed part other than the turntable via a rotary transformer provided at a rotating part corresponding to each acceleration converter.

【0018】[0018]

【実施例】以下、この発明の実施例を添付図面に基づい
て具体的に説明する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of the present invention will be specifically described below with reference to the accompanying drawings.

【0019】図1は、この発明に係る遠心式加速度測定
装置の一実施例の全体構成を示す正面図である。
FIG. 1 is a front view showing an entire configuration of an embodiment of a centrifugal acceleration measuring device according to the present invention.

【0020】図1において、1は、円板状に形成された
石定盤である。この石定盤1の下面は、オイルダンパや
エアダンパ等による防振装置2を介して支柱3に固定さ
れている。支柱3および防振装置2は、複数個(この例
の場合4個)設けられている。支柱3の下端は、平らな
床面に固定されている。
In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a stone surface plate formed in a disk shape. The lower surface of the stone surface plate 1 is fixed to a support 3 via a vibration isolator 2 such as an oil damper or an air damper. A plurality of columns 3 and four (in this case, four) vibration isolation devices 2 are provided. The lower end of the column 3 is fixed to a flat floor surface.

【0021】石定盤1の中心部には、貫通したモータ収
納部が設けられており、ブラシレスモータ4(以下単に
「モータ」と略称する)が収納されている。モータ4
は、ベルトや変速用のギアボックスなどを介することな
く、直接ターンテーブル5を回転するようになってお
り、ターンテーブル5の中心部の下面に垂下された回転
軸支部5aとモータ4の回転軸が直結されている。
At the center of the stone surface plate 1, a penetrating motor housing is provided, and a brushless motor 4 (hereinafter simply referred to as "motor") is housed therein. Motor 4
Is configured to directly rotate the turntable 5 without passing through a belt or a gearbox for speed change, and a rotating shaft supporting portion 5 a suspended on the lower surface of the center of the turntable 5 and a rotating shaft of the motor 4. Is directly connected.

【0022】このモータ4とターンテーブル5との間に
は、エアベアリング6が介在され、エアベアリング6の
中心部に設けられた回転筒部にターンテーブル5の回転
軸支部5aが嵌合連結され、エアにより回転筒部が固定
筒部に回転自在に支承されるようになっている。
An air bearing 6 is interposed between the motor 4 and the turntable 5, and a rotary shaft 5a of the turntable 5 is fitted and connected to a rotary cylinder provided at the center of the air bearing 6. The rotating cylinder is rotatably supported on the fixed cylinder by air.

【0023】エアベアリング6の外周面には、空気圧供
給部6aが設けられている。空気圧供給部6aには、図
2に示すエアクリーナ7から圧搾空気が供給され、これ
によって、ターンテーブル5の回転軸支部5aが嵌入さ
れた回転筒部を非接触状態で回転自在に支承するように
なっている。
An air pressure supply section 6a is provided on the outer peripheral surface of the air bearing 6. Compressed air is supplied to the air pressure supply unit 6a from the air cleaner 7 shown in FIG. 2, so that the rotary cylinder part in which the rotary shaft support part 5a of the turntable 5 is fitted is rotatably supported in a non-contact state. Has become.

【0024】図2は、この発明の全体の構成を概略的に
示したブロック図である。
FIG. 2 is a block diagram schematically showing the entire configuration of the present invention.

【0025】この図2より明らかなように、上記エアク
リーナ7には、エア源8が連結されている。このエア源
8から供給されるエアは、エアクリーナ7で塵埃等を除
去した後、所定の空気圧とするエアレギュレータ(図示
せず)で調圧(例えば、3〜10kg/cmの所定の
圧力に調圧)されるようになっている。
As is apparent from FIG. 2, an air source 8 is connected to the air cleaner 7. After the air supplied from the air source 8 removes dust and the like by the air cleaner 7, the air is regulated to a predetermined pressure (for example, 3 to 10 kg / cm 2 by an air regulator (not shown)). Pressure regulation).

【0026】この調圧されたエアは、上述のエアベアリ
ング6の空気圧供給部6aに供給されるようになってい
るとともに、図2に示すように、支柱3を通して、防振
装置2にも供給するようになっている。
The regulated air is supplied to the air pressure supply section 6a of the air bearing 6, and is also supplied to the vibration isolator 2 through the column 3 as shown in FIG. It is supposed to.

【0027】上記エアベアリング6とターンテーブル5
の回転軸支部5aの詳細な構成は、図3の拡大断面図に
示されている。
The air bearing 6 and the turntable 5
The detailed configuration of the rotary shaft support 5a is shown in an enlarged sectional view of FIG.

【0028】この図3において、まず、ターンテーブル
5の構成から述べる。ターンテーブル5の回転軸支部5
aは空胴部5a1が形成され、その内部に内蔵アンプの
一部である後述するマルチプレクサ31,コントローラ
32、A/D変換器33、P−S変換器34、変調器3
5等が収納されている。このマルチプレクサ31、コン
トローラ32等については、図4により後に詳述する。
この空胴部5a1の上端は、カバー10が固定されて閉
塞されている。
In FIG. 3, the structure of the turntable 5 will be described first. Rotary shaft support 5 of turntable 5
In a, a cavity portion 5a1 is formed, and a multiplexer 31, a controller 32, an A / D converter 33, a PS converter 34, and a modulator 3, which will be described later, are a part of a built-in amplifier therein.
5 etc. are stored. The multiplexer 31, the controller 32, and the like will be described later in detail with reference to FIG.
The cover 10 is fixed and closed at the upper end of the cavity 5a1.

【0029】また、回転軸支部5aの上部には、コード
類などの収納部5a2が設けられている。この収納部5
a2の外周部には、収納部5a2より径大に形成された
加速度変換器載置部5a3が形成されている。
A storage section 5a2 for storing cords and the like is provided above the rotary shaft support section 5a. This storage section 5
On the outer peripheral portion of a2, an acceleration converter mounting portion 5a3 having a diameter larger than that of the storage portion 5a2 is formed.

【0030】この実施例では、加速度変換器載置部5a
3は、有底の短円筒空間に形成され、ターンテーブル5
の回転中心に対し等角度間隔に4個設けられている。こ
の4個の加速度変換器収納部5a3には、図4のブロッ
ク図に示すように、加速度変換器12a〜12dが1個
ずつ収納されターンテーブル5全体として合計4個の加
速度変換器が収納されるようになっている。
In this embodiment, the acceleration transducer mounting portion 5a
3 is formed in a short cylindrical space with a bottom, and a turntable 5
Are provided at equal angular intervals with respect to the rotation center. As shown in the block diagram of FIG. 4, the acceleration converters 12a to 12d are stored one by one in the four acceleration converter storage sections 5a3, and a total of four acceleration converters are stored in the turntable 5 as a whole. It has become so.

【0031】このターンテーブル5は、水平方向に回転
自在になるように、まず、連結ブロック5bの環状凹溝
とエアベアリング6の回転筒部6bの外周部とを嵌合さ
せた上、連結ブロック5bの上面から複数本のボルト5
b2を所定の角度間隔をもって挿通させ、回転筒部6b
に形成した雌ねじ穴に螺合させることで一体的に連結さ
れている。
First, the turntable 5 is fitted with the annular groove of the connection block 5b and the outer peripheral portion of the rotary cylinder 6b of the air bearing 6 so that the turntable 5 can be freely rotated in the horizontal direction. A plurality of bolts 5 from the upper surface of 5b
b2 at a predetermined angular interval, and
Are integrally connected by being screwed into a female screw hole formed in the hole.

【0032】さらに、この連結ブロック5bの上面をタ
ーンテーブル5の回転軸支部5aの下面に当接させた状
態で、回転軸支部5aの上面側から複数本のボルト5b
1で連結ブロック5bを回転軸支部5aに連結してい
る。
Further, in a state where the upper surface of the connecting block 5b is in contact with the lower surface of the rotary shaft support 5a of the turntable 5, a plurality of bolts 5b are formed from the upper surface of the rotary shaft support 5a.
1, the connecting block 5b is connected to the rotating shaft support 5a.

【0033】これにより、固定軸支部5aは、連結ブロ
ック5bを介してエアベアリング6の回転筒部6bに連
結されることになる。この回転筒部6bがエアベアリン
グ6の固定筒部に対して微小間隙をもって圧入空気によ
り回転自在に支承され、ひいては、ターンテーブル5が
エアベアリング6に対して水平方向に回転自在に支承さ
れることになる。
As a result, the fixed shaft support 5a is connected to the rotary cylinder 6b of the air bearing 6 via the connection block 5b. The rotary cylinder 6b is rotatably supported by the press-fitted air with a small gap with respect to the fixed cylinder of the air bearing 6, so that the turntable 5 is rotatably supported on the air bearing 6 in the horizontal direction. become.

【0034】ここで、説明を図3から図1に戻す。この
図1に示すように、上述の石定盤1上において、エアベ
アリング6およびターンテーブル5を内包するように、
安全カバー11が石定盤1上に固定されている。
Here, the description returns from FIG. 3 to FIG. As shown in FIG. 1, the air bearing 6 and the turntable 5 are included on the above-mentioned stone surface plate 1 so that
A safety cover 11 is fixed on the stone surface plate 1.

【0035】この安全カバー11は、試験中万一加速度
変換器がターンテーブル5から外れた場合でも、遠心力
により外方向に飛散しないようにするためと、運転中に
取扱者がターンテーブル5に触れることを防止するため
のものである。
The safety cover 11 is provided so that even if the acceleration transducer comes off the turntable 5 during the test, the safety cover 11 prevents the operator from scattering on the turntable 5 during operation. This is to prevent touch.

【0036】次に、図2および図4により、検出出力の
伝送系と処理系について説明する。図4に示すように、
この実施例では、第1加速度変換器12a〜第4加速度
変換器12dの4個の加速度変換器が同時的に測定でき
るように構成されている。
Next, a transmission system and a processing system of the detection output will be described with reference to FIGS. As shown in FIG.
In this embodiment, the four acceleration converters of the first to fourth acceleration converters 12a to 12d can be measured simultaneously.

【0037】これらの第1加速度変換器12a〜第4加
速度変換器12dは、それぞれ図1および図3で示した
ターンテーブル5の4つの加速度変換器載置部5a3に
1個宛それぞれ収納載置されている。
These first to fourth acceleration converters 12a to 12d are respectively stored and mounted on the four acceleration converter mounting portions 5a3 of the turntable 5 shown in FIGS. 1 and 3. Have been.

【0038】これらの第1加速度変換器12a〜第4加
速度変換器12dは、この例の場合ひずみゲージ式加速
度変換器であり、各加速度変換器12a〜12dは、タ
ーンテーブル5の回転速度、すなわち加速度に応じた歪
みを検出して、加速度検出出力を得るものであり、モー
タ4の回転速度を階段状に増加、あるいは減少させる
と、階段状に変化する加速度が検出できるものである。
The first to fourth acceleration converters 12a to 12d are strain gauge type acceleration converters in this example, and each of the acceleration converters 12a to 12d has a rotation speed of the turntable 5, that is, The acceleration detection output is obtained by detecting the distortion corresponding to the acceleration. When the rotation speed of the motor 4 is increased or decreased stepwise, the acceleration that changes stepwise can be detected.

【0039】第1加速度変換器12a〜第4加速度変換
器12dの検出出力は、収納部5a2に収納されている
マルチプレクサ31に入力されるようになっている。
The detection outputs of the first to fourth acceleration converters 12a to 12d are input to the multiplexer 31 housed in the housing 5a2.

【0040】マルチプレクサ31は、シーケンスカウン
タ(図示せず)を内蔵したコントローラ32の出力信号
により、第1加速度変換器12a〜第4加速度変換器1
2dの出力を個別に、すなわち、4チャンネル分のデー
タを1チャンネルごとに入力して、順次切り換えて、1
2ビットのアナログ/デジタル(以下、「A/D」とい
う)変換器33に出力するようになっている。
The multiplexer 31 is provided with a first acceleration converter 12a to a fourth acceleration converter 1 based on an output signal of a controller 32 having a built-in sequence counter (not shown).
The 2d output is input individually, that is, data for 4 channels is input for each channel, and sequentially switched to 1d.
The data is output to a 2-bit analog / digital (hereinafter, referred to as “A / D”) converter 33.

【0041】このA/D変換器33は、マルチプレクサ
31から出力される第1加速度変換器12a〜第4加速
度変換器12dの出力ごとに、コントローラ32のコン
トローラ信号に基づきデジタル信号に変換して、パラレ
ル−シリアル(以下、「P−S」という)変換器34に
出力するようになっている。
The A / D converter 33 converts each output of the first to fourth acceleration converters 12a to 12d output from the multiplexer 31 into a digital signal based on the controller signal of the controller 32. The signal is output to a parallel-serial (hereinafter, referred to as “PS”) converter 34.

【0042】このP−S変換器34は、コントローラ3
2のコントロール信号により、A/D変換器33から出
力されてくる12ビットのデジタル信号を直列に変換し
て、変調器35に出力するようになっている。
The PS converter 34 includes a controller 3
The 12-bit digital signal output from the A / D converter 33 is serially converted by the control signal of No. 2 and output to the modulator 35.

【0043】変調器35内には、図示されていないが、
発振器が内蔵されており、コントローラ32の出力信号
に基づき、P−S変換器34から入力される直列に変換
されたデータの「1」、「0」ごとに、変調をかける。
Although not shown in the modulator 35,
An oscillator is built-in, and modulates each “1” and “0” of serially converted data input from the PS converter 34 based on an output signal of the controller 32.

【0044】この実施例の場合、直列データの「1」を
50KHz、「0」を25KHzに発振器の出力信号
(パルス信号)を変調して、回転トランス36の1次側
に出力するようになっている。
In the case of this embodiment, the output signal (pulse signal) of the oscillator is modulated so that the serial data "1" is 50 KHz and "0" is 25 KHz, and is output to the primary side of the rotary transformer 36. ing.

【0045】この回転トランス36は、図1において、
モータ4の回転主軸の下方の位置に配置されている。図
4においてこの回転トランス36の1次巻線36Pと2
次巻線36Sは、モータ4の回転と同期し、電磁結合す
るようになっている。
This rotary transformer 36 is, as shown in FIG.
The motor 4 is arranged at a position below the rotating main shaft. In FIG. 4, the primary windings 36P and 2
The secondary winding 36S is electromagnetically coupled in synchronization with the rotation of the motor 4.

【0046】回転トランス36の2次巻線36Sに誘起
した「1」、「0」に対応する50KHz、25KHz
の信号は、復調器37に入力されるようになっている。
50 KHz and 25 KHz corresponding to "1" and "0" induced in the secondary winding 36S of the rotary transformer 36.
Are input to the demodulator 37.

【0047】この復調器37には、コントローラ38か
らのコントロール信号が入力されるようになっている。
このコントロール信号により、復調器37は、回転トラ
ンス36の2次巻線36Sの誘起信号をデジタルの測定
データに復調して、シリアル−パラレル(以下、「S−
P」という)変換器39に出力するようになっている。
A control signal from a controller 38 is input to the demodulator 37.
With this control signal, the demodulator 37 demodulates the induced signal of the secondary winding 36S of the rotary transformer 36 into digital measurement data, and performs serial-parallel (hereinafter, "S-
P ”) to the converter 39.

【0048】このS−P変換器39には、コントローラ
38からコントロール信号も入力されるようになってい
る。このコントロール信号に基づき、変調器37から出
力されるデジタルの直列データが12ビットの並列デー
タに変換されるようになっている。
A control signal from the controller 38 is also input to the SP converter 39. Based on this control signal, digital serial data output from the modulator 37 is converted into 12-bit parallel data.

【0049】この並列データは、コントローラ38から
の出力信号に基づき4個のラッチ回路40a〜40dに
チャンネルごとに、すなわち、第1加速度変換器12a
〜12dの出力に対応して、ラッチされるようになって
いる。
The parallel data is supplied to four latch circuits 40a to 40d for each channel based on an output signal from the controller 38, that is, the first acceleration converter 12a
The output is latched in accordance with the outputs of .about.12d.

【0050】これらの4個のラッチ回路40a〜40d
の各出力は、デジタル/アナログ(以下、「D/A」と
いう)変換器41a〜41dにそれぞれ入力されるよう
になっているとともに、2進化10進法変換器(以下、
「BCD変換器」という)42に出力するようになって
いる。
These four latch circuits 40a-40d
Are input to digital / analog (hereinafter, referred to as “D / A”) converters 41 a to 41 d, respectively, and a binary-coded decimal converter (hereinafter, referred to as “D / A”).
(Referred to as “BCD converter”) 42.

【0051】このBCD変換器42は、各ラッチ回路4
0a〜40dごとの出力を入力して、2進化10進法に
より、10進数字に変換して、表示装置43に出力する
ようになっている。表示装置43としては、CRT表示
装置等が該当する。
The BCD converter 42 includes a latch circuit 4
Outputs for each of 0a to 40d are input, converted into decimal digits by a binary-coded decimal system, and output to the display device 43. The display device 43 corresponds to a CRT display device or the like.

【0052】なお、この図4には、図示されていない
が、S−P変換器39の出力を図5に示すように、CP
U15に出力し、このCPU15にキーボード16、プ
リンタ18等を接続して、CPU15により第1加速度
変換器12a〜第4加速度変換器12dで検出された加
速度検出出力の解析処理を行い、操作者のキーボード1
6の操作により、各種データ処理がなされ、その解析処
理結果は、プリンタ18により測定値データをプリント
アウトすることもできるようになっている。
Although not shown in FIG. 4, the output of the SP converter 39 is output from the CP converter 39 as shown in FIG.
U15, a keyboard 16, a printer 18 and the like are connected to the CPU 15, and the CPU 15 analyzes the acceleration detection outputs detected by the first acceleration converter 12a to the fourth acceleration converter 12d. Keyboard 1
By performing the operation 6, various data processing is performed, and the result of the analysis processing can be printed out by the printer 18 as measured value data.

【0053】この図4における各部材のうち、第1加速
度変換器12a〜第4加速度変換器12dから回転トラ
ンス36までが回転部側に配置され、復調器37〜表示
装置43までの部分は固定部側に配置されている。
4, the components from the first acceleration converter 12a to the fourth acceleration converter 12d to the rotary transformer 36 are arranged on the rotating part side, and the parts from the demodulator 37 to the display device 43 are fixed. It is arranged on the part side.

【0054】図5は、解析処理系の配置の一例を示した
ものであり、キャスタ付きのディスク19にキーボード
16とCPU15が配置されており、CPU15上に図
1で示した表示装置43が配置され、棚部にプリンタ1
8が載置されている。
FIG. 5 shows an example of the arrangement of the analysis processing system, in which a keyboard 16 and a CPU 15 are arranged on a disk 19 with casters, and the display device 43 shown in FIG. Printer 1 on the shelf
8 are placed.

【0055】また、図4において、パルスジェネレータ
20よりクロックパルスがモータコントローラ21に出
力するようになっている。
In FIG. 4, a clock pulse is output from the pulse generator 20 to the motor controller 21.

【0056】モータコントローラ21には、エンコーダ
22の出力が入力されるようになっている。エンコーダ
22は、モータ4の回転数(回転角速度)を測定してエ
ンコードするものであり、モータコントローラ21は、
パルスジェネレータ20のパルスを基準にして、エンコ
ーダ22の出力との位相比較を行い、その位相差に応じ
て、モータ4の回転速度を所定の設定速度になるように
制御するものである。
The output of the encoder 22 is input to the motor controller 21. The encoder 22 measures and encodes the number of rotations (rotational angular velocity) of the motor 4, and the motor controller 21
The phase of the output of the encoder 22 is compared with the pulse of the pulse generator 20 as a reference, and the rotational speed of the motor 4 is controlled to a predetermined set speed according to the phase difference.

【0057】このエンコーダ22は、図1に示すよう
に、モータ4の下方に配置されている。
The encoder 22 is arranged below the motor 4 as shown in FIG.

【0058】23は、固定側に設けられた外部電源であ
り、この外部電源23の出力は、上記回転トランス13
を介して、レギュレータ24に給電するようになってい
る。この回転トランス13により、外部電源23のレギ
ュレータ24への供給をスリップリングやブラシを使用
せずに、非接触状態で給電できるようになっている。
Reference numeral 23 denotes an external power supply provided on the fixed side. The output of the external power supply 23
, The power is supplied to the regulator 24. The rotary transformer 13 can supply power from the external power supply 23 to the regulator 24 in a non-contact state without using a slip ring or a brush.

【0059】レギュレータ24は、外部電源23から供
給される交流電圧を直流電圧に整流した後、所定の定電
圧として、マルチプレクサ31、コントローラ32等に
供給するようになっている。
The regulator 24 rectifies an AC voltage supplied from the external power supply 23 into a DC voltage, and then supplies the DC voltage as a predetermined constant voltage to the multiplexer 31, the controller 32, and the like.

【0060】上記パルスジェネレータ20、モータコン
トローラ21、外部電源23等は、図2に示すように、
キャスタ付きのラック25内に組み込まれており、この
ラック25の底部にノイズフィルタ26やシールドトラ
ンス27等が収納され、また、モータコントローラ21
の回転数の設定は、スイッチ28の操作で切り換えるこ
とができるようになっている。
As shown in FIG. 2, the pulse generator 20, the motor controller 21, the external power source 23, etc.
The noise filter 26 and the shield transformer 27 are accommodated in the bottom of the rack 25 with a caster.
The setting of the number of rotations can be switched by operating the switch 28.

【0061】このスイッチ28の操作ごとの設定回転速
度は、表示装置43で表示されるようになっている。
The set rotation speed for each operation of the switch 28 is displayed on the display device 43.

【0062】このように構成されたこの実施例の動作を
説明する。
The operation of this embodiment thus configured will be described.

【0063】まず、外部電源23から回転トランス13
を介してレギュレータ24に電力を供給し、このレギュ
レータ24で外部電源23から供給される交流電圧を直
流電圧に整流した後、一定電圧にしてマルチプレクサ3
1、コントローラ32等に動作電源を供給する。
First, the external power supply 23 supplies the rotary transformer 13
Power is supplied to the regulator 24 via the controller 24, the AC voltage supplied from the external power supply 23 is rectified by the regulator 24 into a DC voltage, and then the voltage is set to a constant voltage and the multiplexer 3
1. Supply operating power to the controller 32 and the like.

【0064】また、図2に示すスイッチ28の操作で、
モータ4の回転速度、すなわち加速度を設定することに
より、その設定回転速度は、表示装置43に表示され
る。
By operating the switch 28 shown in FIG.
By setting the rotation speed of the motor 4, that is, the acceleration, the set rotation speed is displayed on the display device 43.

【0065】この設定された回転速度でモータ4が回転
されると、モータの実回転速度は、エンコーダ22で測
定され、その測定値をエンコードして、エンコーダ22
の出力がモータコントローラ21に送られる。
When the motor 4 is rotated at the set rotation speed, the actual rotation speed of the motor is measured by the encoder 22 and the measured value is encoded.
Is sent to the motor controller 21.

【0066】モータコントローラ21は、パルスジェネ
レータ20から入力されるパルスとエンコーダ22の出
力の位相を比較し、その位相差に応じてモータ4の回転
数が上記設定回転数となるように回転速度の制御を行
う。
The motor controller 21 compares the phase of the pulse input from the pulse generator 20 with the phase of the output of the encoder 22, and determines the rotation speed of the motor 4 according to the phase difference so that the rotation speed of the motor 4 becomes the set rotation speed. Perform control.

【0067】このモータ4は、ブラシレスモータであ
り、しかもダイレクトにターンテーブル5を回転駆動す
るので高い芯ぶれ精度と少いジッタ(JITTER)で
ターンテーブル5を回転することができる。
Since the motor 4 is a brushless motor and directly drives the turntable 5, the turntable 5 can be rotated with a high centering accuracy and a small jitter (JITTER).

【0068】図6は、このモータ4の指令電圧対回転数
の関係を示す特性図であり、この図6からも明からなよ
うに、指令電圧に対して回転数がほぼ直線的であり、ま
た、図7は、ジッタ対回転数の関係を示す特性図であ
り、ジッタが非常に少ないことがわかる。
FIG. 6 is a characteristic diagram showing the relationship between the command voltage and the rotation speed of the motor 4. As is apparent from FIG. 6, the rotation speed is almost linear with respect to the command voltage. FIG. 7 is a characteristic diagram showing the relationship between the jitter and the number of rotations, and it can be seen that the jitter is extremely small.

【0069】さらに、図8は、モータ4の立ち上がり、
立ち下がり特性を示すものであり、立ち上がり、立ち下
がりが対称的であり、むらのないことがわかる。
FIG. 8 is a diagram showing the rise of the motor 4 and
It shows the falling characteristic, and it can be seen that the rising and falling are symmetrical and there is no unevenness.

【0070】この図6〜図8のように、このブラシレス
モータの特性が優れていることがわかる。したがって、
モータ4に直接ドライブされるターンテーブル5の回転
に芯ぶれがなく極めて安定し、ひいては、第1加速度変
換器12a〜第4加速度変換器12dに非常に正確な加
速度を与えることができる。
As can be seen from FIGS. 6 to 8, the characteristics of this brushless motor are excellent. Therefore,
The rotation of the turntable 5 directly driven by the motor 4 is extremely stable without any misalignment, and thus very accurate acceleration can be given to the first to fourth acceleration converters 12a to 12d.

【0071】また、モータ4によって回転されるターン
テーブル5の回転軸支部5aは、エアベアリング6の回
転筒部6bと一体化され、エアベアリング6の固定筒部
に対し非接触状態で回転自在に軸支されているので機械
的振動を発生することがない。その上、摩耗や焼付けが
なく、モータ4や回転トランス13a〜13dからは、
従来のようなブラシによるノイズが発生しないから、第
1加速度変換器12a〜第4加速度変換器12dの検出
出力にノイズが重畳されることがなくなり、より一層高
精度に加速度検出が可能となる。
The rotating shaft support 5a of the turntable 5 rotated by the motor 4 is integrated with the rotating cylinder 6b of the air bearing 6, and is rotatable in a non-contact state with the fixed cylinder of the air bearing 6. No mechanical vibration is generated because the shaft is supported. In addition, there is no wear or seizure, and from the motor 4 and the rotary transformers 13a to 13d,
Since noise is not generated by the conventional brush, noise is not superimposed on the detection outputs of the first to fourth acceleration converters 12a to 12d, and acceleration detection can be performed with higher accuracy.

【0072】このようにして、ターンテーブル5の回転
および回転支承を行うことにより、ターンテーブル5の
回転速度に応じた加速度を、ターンテーブル5の各加速
度変換器載置部5a3に収納固定された第1加速度変換
器12a〜第4加速度変換器12dに正確に与えること
ができる。
As described above, by performing the rotation and the rotation support of the turntable 5, the acceleration corresponding to the rotation speed of the turntable 5 is stored and fixed in each of the acceleration converter mounting portions 5a3 of the turntable 5. The first acceleration converter 12a to the fourth acceleration converter 12d can be provided accurately.

【0073】この第1加速度変換器12a〜第4加速度
変換器12dの検出出力は、それぞれ個別にマルチプレ
クサ31に入力される。このマルチプレクサ31は、コ
ントローラ32のコントロール信号に基づき、第1加速
度変換器12a〜第4加速度変換器12dの出力ごと
に、換言すれば、これらの第1加速度変換器12a〜第
4加速度変換器12dに対応する1チャンネル〜4チャ
ンネルごとに第1加速度変換器12a〜第4加速度変換
器12dの検出出力を選択して、A/D変換器33に出
力する。
The detection outputs of the first to fourth acceleration converters 12a to 12d are individually input to the multiplexer 31. Based on the control signal of the controller 32, the multiplexer 31 outputs each of the outputs of the first to fourth acceleration converters 12a to 12d, in other words, the first to fourth acceleration converters 12a to 12d. The detection outputs of the first acceleration converter 12a to the fourth acceleration converter 12d are selected for each of the first to fourth channels corresponding to the above, and are output to the A / D converter 33.

【0074】A/D変換器33はコントローラ32から
出力信号に基づき、マルチプレクサ31から出力される
第1加速度変換器12a〜第4加速度変換器12dごと
のアナログの検出出力を12ビットのデジタル信号に変
換して、P−S変換器34に出力する。
The A / D converter 33 converts the analog detection output of each of the first to fourth acceleration converters 12a to 12d output from the multiplexer 31 into a 12-bit digital signal based on the output signal from the controller 32. The data is converted and output to the PS converter 34.

【0075】このP−S変換器34では、A/D変換器
33から出力される12ビットの第1加速度変換器12
a〜第4加速度変換器12dごとの検出出力の並列デー
タをコントローラ32からの出力信号に基づき直列デー
タに変換して、変調器35に出力する。
In the PS converter 34, the 12-bit first acceleration converter 12 output from the A / D converter 33
The parallel data of the detection output for each of the a to fourth acceleration converters 12 d is converted into serial data based on the output signal from the controller 32 and output to the modulator 35.

【0076】この変調器35では、コントローラ32の
出力信号に基づき、変調器35に内蔵されている発振器
の出力信号をP−S変換器34から送られてくる直列デ
ータの「1」,「0」に応じてそれぞれ50KHz,2
5KHzに変調して、回転トランス36の1次巻線36
Pに印加する。
In the modulator 35, based on the output signal of the controller 32, the output signal of the oscillator incorporated in the modulator 35 is converted into “1”, “0” of the serial data sent from the PS converter 34. 50KHz, 2
The primary winding 36 of the rotary transformer 36 is modulated to 5 KHz.
Apply to P.

【0077】回転トランス36の2次巻線36Sに誘起
された直列データの変調信号は、復調器37に入力され
る。復調器37は、コントローラ38の出力信号に基づ
き、この変調信号を変調して、「1」,「0」の直列デ
ータを出力して、S−P変換器39に送出する。
The serial data modulation signal induced in the secondary winding 36S of the rotary transformer 36 is input to the demodulator 37. The demodulator 37 modulates the modulated signal based on the output signal of the controller 38, outputs serial data “1” and “0”, and sends the serial data to the SP converter 39.

【0078】S−P変換器39は、コントローラ38か
らの出力信号に基づき、復調器37から送られてくる直
列データの復調信号を並列データに変換して、第1加速
度変換器12a〜第4加速度変換器12dの検出出力ご
とに、コントローラ38のコントロール信号に基づきラ
ッチ回路40a〜40dにラッチする。
The SP converter 39 converts the demodulated signal of serial data sent from the demodulator 37 into parallel data based on the output signal from the controller 38, and converts the demodulated signal into parallel data. For each detection output of the acceleration converter 12d, it is latched by the latch circuits 40a to 40d based on the control signal of the controller 38.

【0079】各ラッチ回路40a〜40dにラッチされ
た並列データは、D/A変換器41a〜41dに送ら
れ、このD/A変換器41a〜41dにより第1加速度
変換器12a〜第4加速度変換器12dごとにその検出
出力がアナログ信号に変換されて出力される。
The parallel data latched by each of the latch circuits 40a to 40d is sent to D / A converters 41a to 41d, and the D / A converters 41a to 41d use the first acceleration converter 12a to the fourth acceleration converter. The detection output is converted into an analog signal and output for each device 12d.

【0080】また、ラッチ回路40a〜40dの出力
は、それぞれBCD変換器42で2進化10進法により
10進数字に変換して、表示装置43に出力して表示す
る。
The outputs of the latch circuits 40a to 40d are converted into decimal digits by a binary-coded decimal system by a BCD converter 42, and output to a display device 43 for display.

【0081】一方、S−P変換器39から出力される並
列データは、図5に示すCPU15に送られることによ
り、第1加速度変換器12a〜第4加速度変換器12d
の検出出力の解析処理を行うこともでき、この解析処理
結果は、操作者がキーボード16の操作により、表示装
置43に表示させたり、プリンタ18でプリントアウト
することができる。
On the other hand, the parallel data output from the SP converter 39 is sent to the CPU 15 shown in FIG. 5 so that the first acceleration converter 12a to the fourth acceleration converter 12d
The result of the analysis can be displayed on the display device 43 or printed out by the printer 18 by operating the keyboard 16 by the operator.

【0082】このような解析処理系に汎用パーソナルコ
ンピュータを使用して製品履歴管理を行ったり、統計処
理機能をもたせることも可能である。
It is also possible to use a general-purpose personal computer for such an analysis processing system to manage product history and to provide a statistical processing function.

【0083】勿論、パーソナルコンピュータに代えて専
用マイクロコンピュータを使用することもできる。
Of course, a dedicated microcomputer can be used instead of a personal computer.

【0084】次に、スイッチ28の操作により、モータ
4の回転速度の設定を階段状に切り換えれば、その階段
状の回転の切換えに応じて、第1加速度変換器12a〜
第4加速度変換器12dには、階段状の加速度が印加さ
れることになり、そのときの加速度変換器の各出力を導
出することができ、従って、加速度設定の多段化のプロ
グラム化が実現できる。
Next, if the setting of the rotational speed of the motor 4 is switched in a stepwise manner by operating the switch 28, the first acceleration converters 12a to 12a to 12b are switched in accordance with the stepwise rotation switching.
The step-like acceleration is applied to the fourth acceleration converter 12d, and the respective outputs of the acceleration converter at that time can be derived, and therefore, the multi-stage acceleration setting can be programmed. .

【0085】このように、この実施例によれば、ブラシ
レスモータ4により、ターンテーブル5をダイレクトに
回転駆動するとともに、ターンテーブル5の回転軸支部
5aをエアベアリング6により非接触状態で回転自在に
支承し、ターンテーブル5に載置固定された複数の加速
度変換器の加速度検出出力を第1加速度変換器12a〜
第4加速度変換器12dのそれぞれのチャンネルごとに
マルチプレクサ31に入力して、各加速度変換器の検出
出力ごとに選択して、A/D変換器33でデジタル信号
に変換した後、P−S変換器34で直列データに変換
し、変調器35で直列データの「1」,「0」をそれぞ
れ50KHz,25KHzに変調し、その変調信号を回
転トランス36を介して非接触状態で固定部側に配置さ
れた復調器37に伝送するようにしたので、モータ4で
の騒音の発生、損耗がなくなり、低消費電力化が可能で
あり、また、ノイズが検出出力に重畳することもなく、
しかも全体を小型に構成できるという利点が得られる。
As described above, according to this embodiment, the turntable 5 is directly driven to rotate by the brushless motor 4, and the rotary shaft supporting portion 5 a of the turntable 5 is rotatably driven in a non-contact state by the air bearing 6. The acceleration detection outputs of the plurality of acceleration converters mounted and fixed on the turntable 5 are supported by the first acceleration converters 12 a to 12 a.
The signals are input to the multiplexer 31 for each channel of the fourth acceleration converter 12d, selected for each detection output of each acceleration converter, converted into digital signals by the A / D converter 33, and then converted to PS. The serial data is converted into serial data by a modulator 34, and the serial data "1" and "0" are modulated by a modulator 35 to 50 KHz and 25 KHz, respectively. Since transmission to the disposed demodulator 37 is performed, generation and wear of noise in the motor 4 are eliminated, power consumption is reduced, and noise is not superimposed on the detection output.
In addition, there is an advantage that the whole can be configured to be small.

【0086】また、エアベアリング6による回転支持で
あるから、スラスト、ラジアルのいずれの方向の回転精
度も、0.05μm程度に高めることができ、その分正
確な加速度を発生させることができる。
Further, since the air bearing 6 is used to support the rotation, the rotational accuracy in either the thrust or radial direction can be increased to about 0.05 μm, and an accurate acceleration can be generated accordingly.

【0087】なお、この発明は、上述の実施例に限定さ
れることなく、例えばエアベアリングに代えて磁気軸受
を用いる等その要旨を逸脱しない範囲内において、種々
の変形実施が可能である。
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention, such as using a magnetic bearing instead of an air bearing.

【0088】[0088]

【発明の効果】以上詳述したように、この発明によれ
ば、第1に、ブラシレスモータを、防振装置上に支持さ
れた石定盤に穿設されたモータ収納部に収納固定するよ
うに構成したから、床からの振動衝撃は、防振装置によ
り吸収(遮断)されるため、測定ノイズとして混入され
ないばかりでなく、本装置自体のブラシレスモータの振
動の伝達を遮断する、という利点がある。特に、ブラシ
レスモータを直接防振装置に取り付けずに重量のある石
定盤を介して取付けているため、防振装置の固有振動数
を低下させることができ、被測定加速度変換器の測定や
校正を低加速度から大加速度に至るまで広範囲に且つ正
確に行うことができる。因に、石定盤は、寸法の経時変
化が少なく、安定であり、金属と比較して線膨張係数が
小さく、また腐食がない等、加速度測定の長期安定化の
実現に大いに寄与するものである。 第2に、本発明によ
れば、ターンテーブルは、ブラシレスモータにより直結
駆動されるように構成したので、クラッチや変速機構な
どが不要となり、装置全体の小型化が実現でき、ノイズ
の発生が抑止されることに加えて、加速度設定の多段化
が容易になり、自動プログラム加速度測定が実現可能と
なる。第3に、ターンテーブルに、被測定加速変換器を
取付けるための有底の短円筒状形空間をなす加速度変換
器載置部を回転中心部より偏心した部位に等角度間隔に
形成すると共に、内蔵アンプを収納するための空胴部を
中心部に形成してあるから、被測定加速度変換器や内蔵
アンプを取付ける部位の重心位置が低くなり、特に、エ
アベアリングの回転素子とハウジング間のエアギャップ
が微小(例えば、5ミクロン程度)のため、エアベアリ
ングのダイナミックバランスを精緻にとる必要がある意
味からも上記のような構成が不可欠となる。
As described above in detail, according to the present invention, first, the brushless motor is supported on the vibration isolator.
It is stored and fixed in the motor storage part drilled on the
Vibrating impact from the floor
Is absorbed (blocked), and mixed as measurement noise.
Not only the vibration of the brushless motor of
It has the advantage of blocking the transmission of motion. Especially the brush
Heavy stones without mounting the motor directly on the vibration isolator
Mounted via a surface plate, the natural frequency of the vibration isolator
Can be reduced, measurement of the measured
Perform calibration in a wide range from low acceleration to large acceleration
I can do it for sure. Note that the stone surface plate
Is less stable and has a lower linear expansion coefficient than metals.
Small, no corrosion, long-term stability of acceleration measurement
It will greatly contribute to realization. Second, according to the present invention,
The turntable is directly connected by a brushless motor
Since it is configured to be driven, a clutch and a speed change mechanism are not required, the whole device can be downsized, noise generation is suppressed, and acceleration can be easily set in multiple stages, and automatic Program acceleration measurement can be realized. Third, the accelerometer to be measured is installed on the turntable.
Acceleration transformation in short cylindrical space with bottom for mounting
The container mounting part is equidistantly spaced from the center of rotation
And a cavity for accommodating the built-in amplifier.
Because it is formed in the center, the measured acceleration transducer and built-in
The position of the center of gravity of the part where the amplifier is
Air gap between rotating element of bearing and housing
Is very small (for example, about 5 microns).
Need to take the dynamic balance of
The above configuration is indispensable from the viewpoint of taste.

【0089】第4に、本発明によれば、エアベリングに
よってこのターンテーブルを非接触状態で回転自在に支
承するように構成したから、スラスト、ラジアルのいず
れに対しても高精度な回転支持が実現されることから、
特に大加速度を発生することができ、加えて、ノイズの
発生もなくなり、従って、高精度な加速度測定を行うこ
とができる。
Fourth, according to the present invention, air
Therefore, this turntable is rotatably supported in a non-contact state.
Since configured to approval, the thrust from Rukoto also be realized highly accurate rotational support is for any radial,
In particular, a large acceleration can be generated, and in addition, noise is not generated. Therefore, a highly accurate acceleration measurement can be performed.

【0090】第5に、本発明によれば、各加速度変換器
の加速度検出出力を内蔵アンプで増幅した後並列−直
列データ変換および信号変調して、回転トランスを介し
て伝送するようにしているから、この場合においても、
非接触状態が維持され、上記同様、ノイズの発生を抑制
できるとともに、機械的摩耗部分を皆無としメンテナン
スも不要化し得る遠心式加速度測定装置を提供すること
ができ、また加速度発生の基準となる較正装置としても
応用範囲が広がる。以上要するに、従来は、複雑な未知
の要因によって加速度変換器の校正を正確に行い得る校
正装置が存在しなかったところ、本発明によって加速度
の変化に最も影響の大きいターンテーブルの回転速度の
安定化を図り、被測定加速度変換器の検出出力中に、混
入し易いモータ駆動系の摺動部のガタ付き、摺動ブラシ
による摺接に伴う振動、床からのターンテーブルに伝達
される振動等を悉く遮断すると共に、また、電気的にも
非接触状態として、摺動ノイズの発生要因を排除し、S
/N比、非直線性を大幅に改善せしめ、もって、高精度
な加速度変換器の測定・校正を行い得ると共にメンテナ
ンスを不要化し得る遠心式加速度測定装置を提供するこ
とができる。また、ブラシレスモータは、該ブラシレス
モータの回転数を測定してエンコードするエンコーダの
出力を、パルスジェネレータのパルスを基準にして位相
比較を行い、その位相差に応じて所定の設定速度になる
ようにモータコントローラによりその回転速度を制御さ
れるように構成したから、ターンテーブルの1周期(1
回転)に要する時間の安定度の高い、即ち「ジッタ」の
極めて少ない、ターンテーブルの回転を実現することが
できる。
[0090] Fifth, according to the present invention, the acceleration detection output of the acceleration transducer, parallel after amplifying with built-in amplifier - straight
Since column data conversion and signal modulation are performed and transmitted via a rotary transformer, even in this case,
Non-contact state is maintained, the same, and with the generation of noise can be suppressed, and none of mechanical wear parts maintenance
A centrifugal acceleration measurement device that can eliminate the need for acceleration , and can be applied to a calibration device serving as a reference for acceleration generation. In short, conventionally, complex unknown
Schools that can accurately calibrate the accelerometer due to factors
In the absence of the correct device, the present invention
Of the turntable rotation speed, which has the greatest effect on the
Stabilization is performed, and during detection output of the measured acceleration transducer,
Sliding brush with looseness of sliding part of motor drive system that is easy to enter
Vibration caused by sliding contact, transmitted from floor to turntable
In addition to shutting off all vibrations, etc.
As a non-contact state, the cause of sliding noise is eliminated and S
/ N ratio and non-linearity are greatly improved, and therefore high accuracy
Measurement and calibration of various acceleration transducers and maintainers
To provide a centrifugal acceleration measurement device that can eliminate
Can be. In addition, the brushless motor
An encoder that measures and encodes the rotation speed of the motor
Output is phased with respect to the pulse of the pulse generator.
Performs comparison and reaches a predetermined set speed according to the phase difference
The rotation speed is controlled by the motor controller
So that one cycle of the turntable (1
Rotation), the stability of the time required is high,
Extremely low turntable rotation can be achieved
it can.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】図は、この発明に係る遠心式加速度測定装置の
一実施例の全体構成を一部破断して示す正面図である。
FIG. 1 is a partially cutaway front view showing an entire configuration of an embodiment of a centrifugal acceleration measuring device according to the present invention.

【図2】図1の実施例の全体の概略的構成を示すブロッ
ク図である。
FIG. 2 is a block diagram showing an overall schematic configuration of the embodiment of FIG. 1;

【図3】図1の実施例のターンテーブルとエアベアリン
グとの関連部分の拡大断面図である。
FIG. 3 is an enlarged sectional view of a portion related to the turntable and the air bearing of the embodiment of FIG. 1;

【図4】図1の実施例の信号伝送系と回転駆動系の部分
のブロック図である。
FIG. 4 is a block diagram of a signal transmission system and a rotation drive system of the embodiment of FIG. 1;

【図5】図1の実施例における解析処理系の配置関係を
示す説明図である。
FIG. 5 is an explanatory diagram showing an arrangement relationship of an analysis processing system in the embodiment of FIG. 1;

【図6】図1の実施例のモータの指令電圧対回転数の関
係を示す特性図である。
FIG. 6 is a characteristic diagram showing a relationship between a command voltage and a rotation speed of the motor of the embodiment of FIG. 1;

【図7】図1の実施例のモータの回転速度対ジッタの関
係を示す特性図である。
FIG. 7 is a characteristic diagram showing a relationship between a rotational speed and a jitter of the motor of the embodiment of FIG. 1;

【図8】図1の実施例のモータの指令電圧対回転速度の
関係を示す特性図である。
FIG. 8 is a characteristic diagram showing a relationship between a command voltage and a rotation speed of the motor of the embodiment of FIG. 1;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 石定盤 2 防振装置 3 支柱 4 モータ 5 ターンテーブル 5a 回転軸支部 5a3 加速度変換器載置部 5b 連結ブロック 6 エアベアリング 6a 空気圧供給部 6b 回転間部 7 エアクリーナ 8 エア源 10 カバー 11 安全カバー 12a 第1加速度変換器 12b 第2加速度変換器 12c 第3加速度変換器 12d 第4加速度変換器 13,36 回転トランス 15 CPU 16 キーボード 18 プリンタ 20 パルスジェネレータ 21 モータコントローラ 22 エンコーダ 23 外部電源 24 レギュレータ 31 マルチプレクサ 32,38 コントローラ 33 A/D変換器 34 P−S変換器 35 変調器 36P 1次巻線 36S 2次巻線 37 復調器 39 S−P変換器 40a〜40d ラッチ回路 41a〜41d D/A変換器 42 BCD変換器 43 表示装置 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Stone surface plate 2 Anti-vibration device 3 Prop 4 Motor 5 Turntable 5a Rotation shaft support 5a3 Acceleration converter mounting part 5b Connecting block 6 Air bearing 6a Air pressure supply part 6b Rotating part 7 Air cleaner 8 Air source 10 Cover 11 Safety cover 12a first acceleration converter 12b second acceleration converter 12c third acceleration converter 12d fourth acceleration converter 13,36 rotary transformer 15 CPU 16 keyboard 18 printer 20 pulse generator 21 motor controller 22 encoder 23 external power supply 24 regulator 31 multiplexer 32, 38 Controller 33 A / D converter 34 PS converter 35 Modulator 36P Primary winding 36S Secondary winding 37 Demodulator 39 SP converter 40a-40d Latch circuit 41a-41d D / A conversion Container 42 BCD converter 43 Display device

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭59−6668(JP,A) 実開 平2−97670(JP,U) 実開 昭63−36167(JP,U) 実開 昭61−79207(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) G01P 21/00 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (56) References JP-A-59-6668 (JP, A) JP-A 2-97670 (JP, U) JP-A 63-36167 (JP, U) JP-A 61-66 79207 (JP, U) (58) Field surveyed (Int. Cl. 6 , DB name) G01P 21/00

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】防振装置上に支持された石定盤と、 この石定盤に穿設されたモータ収納部に収納固定された
ブラシレスモータと、この ブラシレスモータにより直結回転駆動され、被測定
加速変換器を取付けるための有底の短円筒形空間をなす
加速度変換器載置部が回転中心部より偏心した部位に
角度間隔に形成されると共に、中心部に空胴部が形成さ
たターンテーブルと、 このターンテーブルを非接触状態で回転自在に支承する
エアベアリングと上記ターンテーブルの上記空胴部に収
納固定され、上記被測定加速度変換器の出力を個別に増
幅する内蔵アンプと、 この内蔵アンプから出力され且つA/D変換、並列−直
列データ変換および信号変調され信号を固定部側に伝
送する回転トランスと、 を具備し、上記被測定加速度変換器が取付けられた上記
ターンテーブルを、上記石定盤および上記モータの静止
側とは完全に非接触状態で上記エアベアリングにより支
持すると共に、少なくとも上記加速度変換器から出力さ
れる信号を非接触状態で上記回転トランスにより固定部
側へ導出するように構成したことを特徴とする遠心式加
速度変換器。
And 1. A stone surface plate supported on vibration damping device, a brushless motor that is housed fixed to the motor housing portion is bored in the stone surface plate, this brushless motor is driven directly rotated, the measured at a site <br/> acceleration transducer mounting portion forming a short cylindrical space having a bottom for mounting the acceleration transducer is eccentrically from the rotational center like
It is formed at angular intervals and a cavity is formed in the center.
The turn table, yield in the cavity portion of the air bearing and the turntable rotatably supporting the turntable in a non-contact state
Are paid fixed, the built-in amplifier for amplifying individually the output of the measuring acceleration transducers, output from the built-in amplifier and A / D converter, a parallel - serial
Comprising a rotary transformer for transmitting the column data conversion and signal modulated signal to the fixed portion side, and the measuring the acceleration transducer is attached above
Turn the turntable with the stone platen and the motor stationary.
Side is completely out of contact with the air bearing.
And at least output from the acceleration transducer.
A centrifugal acceleration converter, wherein a signal to be transmitted is guided to the fixed portion side by the rotary transformer in a non-contact state .
【請求項2】ブラシレスモータは、該ブラシレスモータ
の回転数を測定してエンコードするエンコーダの出力
を、パルスジェネレータのパルスを基準にして位相比較
を行い、その位相差に応じて所定の設定速度になるよう
にモータコントローラによりその回転速度を制御される
ように構成したことを特徴とする請求項1に記載の遠心
式加速度測定装置
2. The brushless motor according to claim 1, wherein the output of the encoder which measures the rotation speed of the brushless motor and encodes the phase is compared with a pulse of a pulse generator as a reference and a predetermined speed is set in accordance with the phase difference. 2. The centrifugal acceleration measuring device according to claim 1, wherein the rotation speed is controlled by a motor controller .
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