JP3208901B2 - Angular velocity sensor sensitivity measurement device - Google Patents
Angular velocity sensor sensitivity measurement deviceInfo
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Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】この発明は角速度センサの感度測
定装置に関し、特にたとえば、振動ジャイロやコマジャ
イロなどの感度を測定するための、角速度センサの感度
測定装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a sensitivity measuring device for an angular velocity sensor, and more particularly to a sensitivity measuring device for an angular velocity sensor for measuring the sensitivity of a vibrating gyroscope or a coma gyroscope.
【０００２】[0002]
【従来の技術】図５は、この発明の背景となる従来の角
速度センサの感度測定装置の一例を示す図解図である。
この感度測定装置１は、円板状のターンテーブル２を含
む。ターンテーブル２の中央部には軸３が形成され、軸
３がモータなどの駆動装置４に接続される。そして、駆
動装置４によって、ターンテーブル２が一定回転数で回
転する。2. Description of the Related Art FIG. 5 is an illustrative view showing one example of a conventional sensitivity measuring device of an angular velocity sensor as a background of the present invention.
The sensitivity measuring device 1 includes a disk-shaped turntable 2. A shaft 3 is formed at the center of the turntable 2, and the shaft 3 is connected to a driving device 4 such as a motor. Then, the drive device 4 rotates the turntable 2 at a constant rotation speed.
【０００３】角速度センサの感度を測定するには、ター
ンテーブル２上に角速度センサ５が保持される。そし
て、ターンテーブル２を一定回転数で回転させて、角速
度センサ５の出力信号が測定される。角速度センサ５の
出力信号は、たとえばスリップリングなどを介して測定
される。そして、ターンテーブル２の角速度と角速度セ
ンサ５の出力信号との関係から、角速度センサ５の感度
を測定することができる。In order to measure the sensitivity of the angular velocity sensor, an angular velocity sensor 5 is held on the turntable 2. Then, the output signal of the angular velocity sensor 5 is measured by rotating the turntable 2 at a constant rotation speed. The output signal of the angular velocity sensor 5 is measured via, for example, a slip ring. Then, the sensitivity of the angular velocity sensor 5 can be measured from the relationship between the angular velocity of the turntable 2 and the output signal of the angular velocity sensor 5.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな角速度センサの感度測定装置では、ターンテーブル
の回転の安定性および回転数の測定精度が、角速度セン
サの感度の測定精度を決定する。そのため、ターンテー
ブルの回転制御や回転数測定のために、高価な設備が必
要である。However, in such a sensitivity measuring apparatus for an angular velocity sensor, the stability of the turntable rotation and the measurement accuracy of the number of rotations determine the accuracy of the sensitivity measurement of the angular velocity sensor. Therefore, expensive equipment is required for controlling the rotation of the turntable and measuring the number of rotations.
【０００５】また、角速度センサをＶＴＲの手ぶれ検出
や自動車の揺れ検出などに用いる場合、角速度は一定で
はなく、角速度そのものが変化する。そのため、角速度
変化に対する角速度センサの応答性を測定する必要があ
るが、この感度測定装置では角速度そのものを変化させ
ることができない。したがって、この感度測定装置で
は、角速度センサの応答性を測定することができない。When an angular velocity sensor is used for detecting a camera shake of a VTR or a vibration of an automobile, the angular velocity is not constant but changes. Therefore, it is necessary to measure the responsiveness of the angular velocity sensor to changes in angular velocity, but this sensitivity measuring device cannot change the angular velocity itself. Therefore, the sensitivity measurement device cannot measure the responsiveness of the angular velocity sensor.
【０００６】それゆえに、この発明の主たる目的は、安
価で、角速度センサの感度および応答性を測定すること
ができる、角速度センサの感度測定装置を提供すること
である。SUMMARY OF THE INVENTION Therefore, a main object of the present invention is to provide an angular velocity sensor sensitivity measuring device which is inexpensive and can measure the sensitivity and responsiveness of the angular velocity sensor.
【０００７】[0007]
【課題を解決するための手段】この発明は、軸受けと、
軸受けに回転可能に取り付けられる回転体と、回転体を
振動させるために回転体に取り付けられる重りと、回転
体に角速度センサを保持するために回転体に取り付けら
れる角速度センサ保持具と、回転体の角度変位を測定す
るための変位センサとを含む、角速度センサの感度測定
装置である。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention provides a bearing,
A rotating body rotatably attached to the bearing, a weight attached to the rotating body to vibrate the rotating body, an angular velocity sensor holder attached to the rotating body to hold the angular velocity sensor on the rotating body, A sensitivity measuring device for an angular velocity sensor, including a displacement sensor for measuring an angular displacement.
【０００８】[0008]
【作用】回転体に重りが取り付けられているため、重力
により、回転体は軸受けを中心として振子振動する。そ
のため、角速度センサ保持具に保持された角速度センサ
に、角速度が与えられる。回転体の振子振動は単振動
し、ほぼ正弦波に近い角速度を得ることができる。さら
に、変位センサによって回転体の角度変位を測定し、そ
の角度変位と角速度センサの出力とが比較される。[Function] Since the weight is attached to the rotating body, the rotating body vibrates around the bearing due to gravity. Therefore, an angular velocity is given to the angular velocity sensor held by the angular velocity sensor holder. The pendulum vibration of the rotating body oscillates in a simple manner, and an angular velocity substantially close to a sine wave can be obtained. Further, the angular displacement of the rotating body is measured by the displacement sensor, and the angular displacement is compared with the output of the angular velocity sensor.
【０００９】[0009]
【発明の効果】この発明によれば、ほぼ正弦波に近い角
速度を得ることができるため、この変位と角速度センサ
の出力とを比較することによって、角速度センサの感度
を測定することができる。さらに、変位センサによって
回転体の角度変位を測定すれば、得られた角度変位と角
速度センサの出力信号との位相差から、角速度センサの
応答性を測定することができる。また、この感度測定装
置では、重力による振子振動によって角速度が得られる
ため、簡単な構造で正確な角速度を得ることができる。
したがって、従来の感度測定装置のように高価な制御装
置や測定装置が不要であり、角速度測定装置を安価に製
造することができる。According to the present invention, an angular velocity substantially equal to a sine wave can be obtained. Therefore, the sensitivity of the angular velocity sensor can be measured by comparing this displacement with the output of the angular velocity sensor. Further, if the angular displacement of the rotating body is measured by the displacement sensor, the responsiveness of the angular velocity sensor can be measured from the phase difference between the obtained angular displacement and the output signal of the angular velocity sensor. Further, in this sensitivity measuring device, an angular velocity can be obtained by a pendulum vibration caused by gravity, so that an accurate angular velocity can be obtained with a simple structure.
Therefore, an expensive control device or measuring device such as a conventional sensitivity measuring device is not required, and the angular velocity measuring device can be manufactured at low cost.
【００１０】この発明の上述の目的，その他の目的，特
徴および利点は、図面を参照して行う以下の実施例の詳
細な説明から一層明らかとなろう。The above objects, other objects, features and advantages of the present invention will become more apparent from the following detailed description of embodiments with reference to the drawings.
【００１１】[0011]
【実施例】図１はこの発明の一実施例を示す図解図であ
る。角速度センサの感度測定装置１０は、軸受け１２を
含む。軸受け１２には、それを中心として回転可能に回
転体１４が取り付けられる。回転体１４は、たとえば４
角柱状に形成される。回転体１４には、角速度センサ保
持具１６が取り付けられる。角速度センサ保持具１６
は、たとえば軸受け１２の近傍に取り付けられる。FIG. 1 is an illustrative view showing one embodiment of the present invention. The sensitivity measuring device 10 of the angular velocity sensor includes a bearing 12. The rotating body 14 is attached to the bearing 12 so as to be rotatable around the bearing. The rotating body 14 is, for example, 4
It is formed in a prismatic shape. An angular velocity sensor holder 16 is attached to the rotating body 14. Angular velocity sensor holder 16
Is mounted, for example, near the bearing 12.
【００１２】回転体１４の長手方向の一方には、重り１
８が取り付けられる。さらに、回転体１４には、重り１
８に直交する方向に、別の重り２０が取り付けられる。
そして、角速度センサ保持具１６に角速度センサ２２が
保持され、回転体１４が水平となるように、重り１８が
ストッパ２４で支持される。A weight 1 is provided on one side of the rotating body 14 in the longitudinal direction.
8 is attached. Furthermore, the rotating body 14 has a weight 1
Another weight 20 is attached in a direction orthogonal to 8.
The angular velocity sensor 22 is held by the angular velocity sensor holder 16, and the weight 18 is supported by the stopper 24 so that the rotating body 14 is horizontal.
【００１３】この状態でストッパ２４をはずすと、図２
に示すように、回転体１４は振子振動する。それによっ
て、角速度センサ２２に角速度が与えられる。この場
合、図３に示すように、単振子の法則に従い、ほぼ正弦
波に近い角速度を得ることができる。この感度測定装置
１０の振動の周期Ｔは、次式によって示される。When the stopper 24 is removed in this state,
As shown in FIG. 7, the rotating body 14 oscillates with a pendulum. Thus, the angular velocity is given to the angular velocity sensor 22. In this case, as shown in FIG. 3, it is possible to obtain an angular velocity substantially close to a sine wave according to the law of a single pendulum. The cycle T of vibration of the sensitivity measuring device 10 is represented by the following equation.
【００１４】[0014]
【数１】 (Equation 1)
【００１５】上式において、ｋは定数、Ｊは慣性モーメ
ント、ｍは感度測定装置１０の重心における質量、ｇは
重力加速度、ｈは回転の中心から重心までの距離であ
る。ここで、重心における質量ｍは、２つの重り１８，
２０によって決定される。また、振動の開始時における
振子と鉛直線との間の角度θ0 を調整することによっ
て、角速度センサ２２に与えられる角速度を変えること
ができる。具体的には、図１において、ストッパ２４で
回転体１４を保持する位置を調整することによって、得
られる角速度を変えることができる。また、ｈ（重り１
８，２０までの距離）や質量ｍを変えることにより、周
波数を変えることができる。これは、各周波数における
応答性を調べるときに活用できる。In the above equation, k is a constant, J is the moment of inertia, m is the mass at the center of gravity of the sensitivity measuring device 10, g is the gravitational acceleration, and h is the distance from the center of rotation to the center of gravity. Here, the mass m at the center of gravity is represented by two weights 18,
20. Further, by adjusting the angle θ 0 between the pendulum and the vertical line at the start of the vibration, the angular velocity given to the angular velocity sensor 22 can be changed. Specifically, in FIG. 1, the obtained angular velocity can be changed by adjusting the position where the rotating body 14 is held by the stopper 24. Also, h (weight 1
The frequency can be changed by changing the distance to 8, 20) or the mass m. This can be used when examining the response at each frequency.
【００１６】この角速度測定装置１０を用いれば、重力
によってほぼ正弦波に近い角速度を得ることができる。
そのため、従来の感度測定装置のように、正確な角速度
を得るための制御装置や角速度測定装置の動きを監視す
るためのセンサが不要である。したがって、角速度セン
サ測定装置１０に保持された角速度センサ２２の出力
と、角速度センサ２２に与えられた角速度とを比較する
ことによって、角速度センサ２２の感度を測定すること
ができる。このように、この感度測定装置を用いれば、
その構造が簡単で、正確に角速度センサの感度を測定す
ることができる。しかも、構造が簡単であるため、安価
に感度測定装置を製造することができる。By using the angular velocity measuring device 10, an angular velocity substantially close to a sine wave can be obtained by gravity.
Therefore, unlike the conventional sensitivity measuring device, a control device for obtaining an accurate angular velocity and a sensor for monitoring the movement of the angular velocity measuring device are unnecessary. Therefore, the sensitivity of the angular velocity sensor 22 can be measured by comparing the output of the angular velocity sensor 22 held by the angular velocity sensor measurement device 10 with the angular velocity given to the angular velocity sensor 22. Thus, if this sensitivity measuring device is used,
The structure is simple, and the sensitivity of the angular velocity sensor can be accurately measured. Moreover, since the structure is simple, the sensitivity measuring device can be manufactured at low cost.
【００１７】また、変位センサによって回転体１４の角
度変位を測定すれば、図４に示すように、リアルタイム
で角度変位を測定することができる。したがって、この
角度変位と角速度センサ２２の出力信号との位相差か
ら、角速度センサ２２の応答性を測定することができ
る。Further, if the angular displacement of the rotating body 14 is measured by the displacement sensor, the angular displacement can be measured in real time as shown in FIG. Therefore, the responsiveness of the angular velocity sensor 22 can be measured from the phase difference between the angular displacement and the output signal of the angular velocity sensor 22.
【図１】この発明の一実施例を示す図解図である。FIG. 1 is an illustrative view showing one embodiment of the present invention;
【図２】図１に示す角速度測定装置の動きを示す図解図
である。FIG. 2 is an illustrative view showing a movement of the angular velocity measuring device shown in FIG. 1;
【図３】図２に示す角速度センサの動きを説明するため
の単振子を示す図解図である。FIG. 3 is an illustrative view showing a simple pendulum for explaining movement of the angular velocity sensor shown in FIG. 2;
【図４】この発明の角速度センサの角度変位と角速度セ
ンサの出力信号との関係を示すグラフである。FIG. 4 is a graph showing a relationship between an angular displacement of the angular velocity sensor of the present invention and an output signal of the angular velocity sensor.
【図５】この発明の背景となる従来の角速度センサ測定
装置の一例を示す図解図である。FIG. 5 is an illustrative view showing one example of a conventional angular velocity sensor measuring device as a background of the present invention.
１０ 角速度センサの感度測定装置 １２ 軸受け １４ 回転体 １６ 角速度センサ保持具 １８ 重り ２０ 重り ２２ 角速度センサ Reference Signs List 10 Sensitivity measuring device of angular velocity sensor 12 Bearing 14 Rotating body 16 Angular velocity sensor holder 18 Weight 20 Weight 22 Angular velocity sensor
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭62−105052（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−258768（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−85365（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−240876（ＪＰ，Ａ) 実開 昭61−17619（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G01P 21/00 - 21/02 G01C 19/00 - 19/72 G01P 9/00 - 9/04 Continuation of the front page (56) References JP-A-62-105052 (JP, A) JP-A-4-258768 (JP, A) JP-A-63-85365 (JP, A) JP-A-5-240876 (JP) , A) Fully open 1986-17619 (JP, U) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) G01P 21/00-21/02 G01C 19/00-19/72 G01P 9/00 -9/04
Claims (1)
れる重り、 前記回転体に角速度センサを保持するために前記回転体
に取り付けられる角速度センサ保持具、および前記回転
体の角度変位を測定するための変位センサを含む、角速
度センサの感度測定装置。1. A bearing, a rotating body rotatably attached to the bearing, a weight attached to the rotating body to vibrate the rotating body, and a weight attached to the rotating body to hold an angular velocity sensor on the rotating body. And a displacement sensor for measuring an angular displacement of the rotating body.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5008693A JP3208901B2 (en) | 1993-02-15 | 1993-02-15 | Angular velocity sensor sensitivity measurement device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5008693A JP3208901B2 (en) | 1993-02-15 | 1993-02-15 | Angular velocity sensor sensitivity measurement device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06242143A JPH06242143A (en) | 1994-09-02 |
| JP3208901B2 true JP3208901B2 (en) | 2001-09-17 |
Family
ID=12849226
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5008693A Expired - Lifetime JP3208901B2 (en) | 1993-02-15 | 1993-02-15 | Angular velocity sensor sensitivity measurement device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3208901B2 (en) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5245637B2 (en) * | 2008-08-19 | 2013-07-24 | トヨタ自動車株式会社 | In-vehicle angular velocity detector |
| JP6789908B2 (en) * | 2017-09-22 | 2020-11-25 | 京セラ株式会社 | Vibration meter |
-
1993
- 1993-02-15 JP JP5008693A patent/JP3208901B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06242143A (en) | 1994-09-02 |
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