JP3203567B2 - 加速度計 - Google Patents
加速度計Info
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- Measurement Of Mechanical Vibrations Or Ultrasonic Waves (AREA)
Description
加速度計に関する。
す。加速度計は、第1の基台又はフレーム10と、係合
部12eにて第1のフレーム10に装着された第2の基
台又はフレーム12と、第1のフレーム10の取り付け
部10aに押さえ板18を介して適当な締結具例えばね
じ等によって取り付けられた撓み継ぎ手20と、斯かる
撓み継ぎ手20の他端に装着された棒状の振り子30
と、斯かる振り子30に装着された円筒状の1対のトル
カコイル34A、34Bと、斯かるトルカコイル34
A、34Bより隔置されて各フレーム10、12に装着
された円板状の1対の永久磁石36A、36B及び円筒
状の1対のポールピース38A、38Bと、振り子30
の先端部にてそれより隔置された発光素子40A及び受
光素子40Bとからなる変位検出装置とを有し、更に変
位検出装置の上側には図示しない1対のストッパ42
A、42Bが配置されている。
は基準面10cが設けられており、また図4に示す如く
孔10dが形成されている。斯かる基準面10cを被測
定物体の対応する基準面に装着し、孔10dに適当な締
結具例えばねじを挿入することによって、加速度計は被
測定物体に装着固定される。
は円筒状の端子ケース44が装着され、斯かる端子ケー
ス44には外部端子50A、50Bが取り付けられ、端
子ケース44に形成された開口部44aは蓋54によっ
て閉鎖されるように構成されている。
ており、従って、その内部の構成部を組み立てた後、開
口部44aを介して電気的な結線をなし、内部を真空に
し又は不活性ガスにて充填し、蓋54によって斯かる開
口部44aを閉鎖することによって、構成部品の品質を
長期に亘って保持し、加速度計の寿命を長くすることが
できる。
カコイル34A、34Bと撓み継ぎ手20とは第1のフ
レーム10の取り付け部10aにて片持ち支持されてお
り、撓み継ぎ手20には適当な撓み部20aが形成さ
れ、それによって振り子30は斯かる撓み部20aを通
る回転軸線O−O周りに揺動することができる。撓み部
20aは、例えば図4に示すように、撓み継ぎ手20に
矩形の孔20eを形成しその両側の2本の支柱部に薄肉
部を形成するように構成してよい。
第1のポールピース38Aから第1の永久磁石36Aを
介して第1のフレーム10まで磁気回路を形成するべく
ヨーク(リターンパス)として機能し、これらは第1の
トルカコイル34Aと共働して第1のトルカを提供す
る。第2のフレーム12は電磁軟鉄よりなり、第2のポ
ールピース38Bから第2の永久磁石36Bを介して第
2のフレーム12まで磁気回路を形成するべくヨーク
(リターンパス)として機能し、これらは第2のトルカ
コイル34Bと共働して第2のトルカを提供する。
振り子30の中心軸線に沿った方向をZ軸とし、Z軸に
垂直な方向即ち加速度計の中心軸線X−Xに沿った方向
をX軸とし、X軸及びZ軸の双方に直交する方向をY軸
とする。
の中心軸線が加速度計の中心軸線X−Xと整合するよう
に振り子30に装着され、円筒状のポールピース38
A、38Bはその内部に配置されている。
が作用すると、振り子30は撓み部20aを通る回転軸
線O−O周りに回転し、その先端部は微小変位する。そ
れによって、発光素子40Aによって発光され受光素子
40Bによって受光される光量が変化し、振り子30の
先端の微小変位が検出される。
微小変位を指示する信号は、トルカコイル34A、34
Bにフィードバックされ、微小変位が零になるようにト
ルカコイル34A、34Bに流れる電流が制御される。
斯かる電流即ち拘束電流は入力加速度に比例しているか
ら、この拘束電流を検出することによって入力加速度を
計測することができる。
では、上述のように、振り子30が回転軸線O−O周り
に回転することができるように、撓み継ぎ手20に撓み
部20aが設けられている。図5Aに示すように、撓み
部20aが回転軸線O−Oに沿って折れ曲がれば、振り
子30は回転軸線O−O周りに回転変位する。
継ぎ手20に矩形の孔20eを形成しその両側の2本の
支柱部に薄肉部を設けることによって形成されている。
従って、実際には図5Bに示すように、撓み部20aは
S字状に湾曲して変形するから、振り子30の変形には
重心Gを通る軸線周りの回転変位も含む。
度検出方向の加速度が働いたとき、、振り子30は、図
5Cに示すように、撓み部20aの折れ曲がりとS字状
の湾曲の両者によって変位する。
変位検出装置は振り子30の先端部に隣接して配置され
ており、斯かる変位検出装置によって振り子30の先端
部の変位が検出されていた。
に示す如き撓み部20aの折り曲がりによる変位x1 と
図5Bに示す如き撓み部20aの湾曲による変位x2 と
を含む。
まで拡張するために、自己共振周波数を高い値に設定す
ると、図5Bに示した如き、振り子の重心Gを通る軸線
周りの回転振動が卓越して、振り子30の先端部の変位
x3 に影響を与えることとなる。斯かる振り子の重心G
を通る軸線周りの回転振動は高域共振と称され、加速度
計の周波数特性の向上を図る上で不都合であった。
置40A、40Bが撓み継ぎ手20の折れ曲がりとS字
状湾曲による変形の両者を検出することのほか、トルカ
の作用中心が振り子30の重心に一致していないことが
ある。
が形成された撓み継ぎ手20によって支持された振り子
30を有する加速度計において、振り子の重心Gを通る
軸線周りの回転振動の影響を除去し、高い周波数特性を
有し且つ高い精度にて加速度を計測することができる加
速度計を提供することを目的とする。
図1及び図2に示すように、基台10と、第1の端部が
基台10に装着された可撓継手20と、可撓継手20の
第2の端部に取り付けられた振り子30と、振り子30
に入力された加速度に比例したトルクを発生させるトル
カ34A、34B、36A、36B、38A、38B
と、基台10と振り子30との間の相対的変位を検出す
る変位検出装置40A、40Bとを有する加速度計にお
いて、変位検出装置40A、40Bは振り子30の重心
の変位を検出するように配置されている。
び図2に示すように、変位検出装置40A、40Bは基
台に装着された発光素子40A及び受光素子40Bと振
り子30に装着された屈折率分布型のロッドレンズ84
とを含む光学式変位検出装置として構成されている。
び図2に示すように、振り子30はトルカボビン80a
と該トルカボビン80aに巻装したトルカコイル34
A、34Bとを有し、ロッドレンズ84はトルカボビン
80aの中心部に形成された貫通孔80c内に装着され
ている。
び図2に示すように、トルカ34A、34B、36A、
36B、38A、38Bはトルクを振り子の重心に作用
するように配置されている。
び図2に示すように、振り子30の重心Gが変位検出装
置40A、40Bの変位検出位置に整合するように振り
子30の形状が設計され又はバランスウェイト90が配
置されている。
心Gを通る軸線に整合して配置され、変位検出装置40
A、40Bによって振り子30の重心Gの変位のみが計
測されるから、測定値に対する振り子30の回転振動の
影響が排除される。
増幅度で増幅しそれに基づいてトルカ34A、34Bに
よりトルクを発生させるとき、振り子30の重心G周り
の角運動成分の影響が含まれていないため、加速度計は
高い自己共振周波数にて安定して作動し、高い周波数の
加速度成分まで検出することができる。
について説明する。尚図1〜図2において図3〜図5の
対応する部分には同一の参照符号を付してその詳細な説
明は省略する。
Xに整合して配置されたトルカフレーム80を有してお
り、トルカフレーム80は円筒形状のボビン部80aと
斯かるトルカフレーム80の内部にて直径方向にY軸方
向に沿って延在するブリッジ部80bとを有し、ブリッ
ジ部80bにはブリッジ部80bの軸線に沿って延在す
る貫通孔80cが形成されている。
34A、34Bが装着されており、ブリッジ部80bの
貫通孔80cの中には、屈折率分布型ロッドレンズ84
(以下GRINレンズと称する。)が配置されている。
cとGRINレンズ84はその軸線が加速度計の中心軸
線X−Xに直交するY軸方向に沿って配置されることと
なる。
中央には撓み継ぎ手20の上端部即ち装着部20dが取
り付けられており、こうしてトルカフレーム80とトル
カコイル34A、34Bと撓み継ぎ手20とは一体的な
構造として構成される。撓み継ぎ手20の撓み部20a
が軸線O−Oに沿って変形することによって、撓み継ぎ
手20の装着部20dと斯かる装着部20dに取り付け
られたトルカフレーム80と斯かるトルカフレーム80
に装着されたトルカコイル34A、34Bとは一体とし
て回転軸線O−O周りに回転変位する。
ルカフレーム80とトルカコイル34A、34Bとは回
転軸線O−O周りに回転可能な振り子30を構成してい
る。
って、変位検出装置40A、40Bが配置されており、
斯かる位置検出装置は例えば発光素子40A及び受光素
子40Bとからなる光学式の変位検出装置であってよ
い。
に配置された発光素子40A及び受光素子40Bとは加
速度計の中心軸線X−Xを通り且つそれに直交するY軸
に沿って配置されることとなる。
X−X及びY−Yの交点上に存在するように構成され
る。トルカフレーム80の上端部にはバランスウェイト
90が装着されてよく、斯かるバランスウェイト90に
よって振り子30の重心Gは加速度計の中心軸線X−X
上に配置される。
の中心軸線X−X上に配置されると、位置検出装置40
A、40Bによって振り子30の重心Gの位置の変位が
検出されることができる。変位検出装置40A、40B
によって検出された変位は、上述の如き、振り子30の
重心G周りの回転振動による誤差を含まない。
てきたが、本発明は上述の実施例に限ることなく本発明
の要旨を逸脱することなく他の種々の構成が採り得るこ
とは当業者にとって容易に理解されよう。
端部の変位でなく振り子30の重心G位置の変位が検出
されるから、振り子30の重心G周りの回転振動による
誤差が排除される利点がある。
しての自己共振周波数を高く設定することができるか
ら、広い範囲の周波数特性を有する加速度計を提供する
ことができる利点がある。
て光学式変位検出装置40A、40Bを使用することが
できるから、安価且つ高性能の加速度計を提供すること
ができる利点がある。
置40A、40Bを使用し、屈折率分布型ロッドレンズ
84を使用することによって安価且つ簡単な方法で振り
子30の重心Gの変位を高精度に検出することができる
利点がある。
スウェイト90を装着することにより、振り子30の重
心Gの位置をトルカの作用軸線に整合させることがで
き、それによってトルカの作用に起因する高域共振の影
響を低減することができる利点がある。
る。
る。
る。
Claims (4)
- 【請求項1】 基台と、第1の端部が上記基台に装着さ
れた可撓継手と、上記可撓継手の第2の端部に取り付け
られた振り子と、上記振り子に入力された加速度に比例
したトルクを発生させるトルカと、上記基台と上記振り
子との間の相対的変位を検出する変位検出装置とを有す
る加速度計において、 上記変位検出装置は上記振り子の重心の変位を検出する
ように配置され、上記トルカは上記トルクを上記振り子
の重心に作用するように配置されていることを特徴とす
る加速度計。 - 【請求項2】 請求項1記載の加速度計において、上記
変位検出装置は上記基台に装着された発光素子及び受光
素子と上記振り子に装着された屈折率分布型のロッドレ
ンズとを含む光学式変位検出装置であることを特徴とす
る加速度計。 - 【請求項3】 請求項1又は2記載の加速度計におい
て、上記振り子はトルカボビンと該トルカボビンに巻装
されたトルカコイルとを有し、上記ロッドレンズは上記
トルカボビンの中心部に形成された貫通孔内に装着され
ていることを特徴とする加速度計。 - 【請求項4】 請求項1、2又は3記載の加速度計にお
いて、上記振り子の重心が上記変位検出装置の変位検出
位置に整合するようにバランスウェイトが配置されてい
ることを特徴とする加速度計。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP16895492A JP3203567B2 (ja) | 1992-06-26 | 1992-06-26 | 加速度計 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP16895492A JP3203567B2 (ja) | 1992-06-26 | 1992-06-26 | 加速度計 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0611519A JPH0611519A (ja) | 1994-01-21 |
JP3203567B2 true JP3203567B2 (ja) | 2001-08-27 |
Family
ID=15877634
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP16895492A Expired - Lifetime JP3203567B2 (ja) | 1992-06-26 | 1992-06-26 | 加速度計 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3203567B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5041558A (en) * | 1986-04-11 | 1991-08-20 | Sekisui Kagaku Kogyo Kabushiki Kaisha | Accelerator of the activity of hydrolase |
-
1992
- 1992-06-26 JP JP16895492A patent/JP3203567B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0611519A (ja) | 1994-01-21 |
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