JP6210490B2 - 加速度センサーの検査装置 - Google Patents

Description

本発明は、加速度センサー（Ｇセンサーおよび角速度センサー）の温度特性を検査する加速度センサーの検査装置に関する。

従来、この種の加速度センサーの検査装置として、３軸加速度センサー検査装置が知られている（特許文献１参照）。
この３軸加速度センサー検査装置は、検査対象の３軸加速度センサーが装着され、３軸加速度センサーの加速度検出信号を測定する４枚の測定板と、加速度検出信号を送信する無線送信機と、各測定板を回転支持する４つの測定板駆動モーターと、各測定板駆動モーターを介して各測定板を支持する４枚の支持板と、４枚の支持板が径方向に放射状に取り付けられ、これら支持板を回転させる主回転軸と、主回転軸を回転駆動するステッピングモータと、これら構成装置を収容する恒温槽と、を備えている。
恒温槽の内部は、所定の検査温度に維持され、この検査温度下において、主回転軸による各支持板の１／４回転毎の測定と、測定板駆動モーターによる測各測定板の９０°回転毎の測定とにより、３軸加速度センサーのＸ軸方向、Ｙ軸方向およびＺ軸方向の±１Ｇの加速度検出信号（重力加速度）を測定するようにしている。

特開２００７−３２２３３７号公報

このような、従来の３軸加速度センサー検査装置では、構成装置を恒温槽に収容することで、３軸加速度センサーの温度特性をも検査可能であることが想定される。かかる温度特性の検査では、恒温槽内の雰囲気を所定の検査温度（例えば、高温、常温、低温）に昇温および降温する必要があり、熱源の設備が大掛かりになると共に、検査温度の切り替えのための昇温および降温に時間がかかり、全体として検査時間が長くなる問題がある。

本発明は、簡単な熱源設備で且つ短時間で検査を行うことができる加速度センサーの検査装置を提供することを課題としている。

本発明の加速度センサーの検査装置は、検査対象物である複数の加速度センサーが、検査基板に搭載された状態でセットされるセンサーセット部と、センサーセット部に配設され、検査温度となるように加速度センサーを降温および昇温する冷熱印加部と、冷熱印加部に降温および昇温のための熱媒体を供給する冷熱供給源と、冷熱供給源と冷熱印加部とを接続する媒体流路と、加速度センサーの出力信号を測定する測定部と、センサーセット部を、任意の１の第１平面内において回転可能に支持する第１回転駆動部と、センサーセット部および第１回転駆動部を、第１平面に直交する第２平面内において回転可能に支持する第２回転駆動部と、を備え、第１回転駆動部は、センサーセット部を支持する中空の第１回転軸と、第１回転軸を回転させる第１駆動源と、を有し、第２回転駆動部は、第１回転駆動部を支持する中空の第２回転軸と、第２回転軸を回転させる第２駆動源と、を有し、媒体流路は、第１回転軸の第１中空部および第２回転軸の第２中空部を介して、冷熱供給源と冷熱印加部とを接続していることを特徴とする。

この構成によれば、検査基板を介して、センサーセット部にセットされた加速度センサーを、冷熱印加部により所定の検査温度に降温（冷却）または昇温（加熱）した状態で、第１回転駆動部および第２回転駆動部により適宜回転させ、加速度センサーの出力信号を測定部で測定する。これを異なる検査温度（例えば高温、常温、低温）において、繰り返し測定することで、加速度センサーの温度特性を検査することができる。この場合、センサーセット部にセットされた加速度センサーを、冷熱印加部により所定の検査温度に降温および昇温するようにしているため、装置全体を降温または昇温する必要がない。このため、加速度センサーを、比較的少ない熱量で且つ追従性良く、検査温度に降温または昇温ことができる。したがって、簡単な熱源設備で且つ短時間で、加速度センサーの検査を行うことができる。
また、第１回転軸の第１中空部および第２回転軸の第２中空部を利用し、冷熱供給源と冷熱印加部とを接続する媒体流路を構成するようにしているため、第１回転駆動部や第２回転駆動部の回転に伴う媒体流路の、スペースを含む取回しの煩雑さを回避することができる。また、第１回転駆動部や第２回転駆動部の外部に冷熱供給源を設置することができる。このように、加速度センサーを適切に降温または昇温することができると共に、第１回転駆動部および第２回転駆動部による回転対象部分の荷搬重量を軽減することができる。

またこの場合、冷熱印加部と第１回転軸とが、接続され、第１回転軸と第２回転軸とが、第１ロータリージョイントを介して接続され、第２回転軸と冷熱供給源とが、第２ロータリージョイントを介して接続され、媒体流路は、第１ロータリージョイントおよび第２ロータリージョイントを介して接続された、第１中空部および第２中空部を有していることが好ましい。

この構成によれば、第１回転軸の第１中空部および第２回転軸の第２中空部を利用し、冷熱供給源と冷熱印加部とを接続する媒体流路を構成するようにしているため、第１回転駆動部や第２回転駆動部の回転に伴う媒体流路の、スペースを含む取回しの煩雑さを回避することができる。また、第１回転駆動部や第２回転駆動部の外部に冷熱供給源を設置することができる。このように、加速度センサーを適切に降温または昇温することができると共に、第１回転駆動部および第２回転駆動部による回転対象部分の荷搬重量を軽減することができる。

また、センサーセット部は、検査基板および冷熱印加部を収容するカバーを有していることが好ましい。

この構成によれば、カバーにより、検査基板や冷熱印加部からの熱の逃げを抑制することができ、加速度センサーを効率良く降温および昇温することができる。

本発明の他の加速度センサーの検査装置は、検査対象物である複数の加速度センサーが、検査基板に搭載された状態でセットされるセンサーセット部と、センサーセット部に配設され、検査温度となるように加速度センサーを降温および昇温する冷熱印加部と、冷熱印加部に降温および昇温のための熱媒体としてドライエアーを供給する冷熱供給源と、冷熱供給源と冷熱印加部とを接続する媒体流路と、加速度センサーの出力信号を測定する測定部と、センサーセット部を、任意の１の第１平面内において回転可能に支持する第１回転駆動部と、センサーセット部および第１回転駆動部を、第１平面に直交する第２平面内において回転可能に支持する第２回転駆動部と、を備え、冷熱印加部は、検査基板を挟み込むように配設した表側印加部および裏側印加部を有し、表側印加部および裏側印加部は、熱媒体と熱交換する内部流路をそれぞれ有していることを特徴とする。

この構成によれば、検査基板を介して、センサーセット部にセットされた加速度センサーを、冷熱印加部により所定の検査温度に降温（冷却）または昇温（加熱）した状態で、第１回転駆動部および第２回転駆動部により適宜回転させ、加速度センサーの出力信号を測定部で測定する。これを異なる検査温度（例えば高温、常温、低温）において、繰り返し測定することで、加速度センサーの温度特性を検査することができる。この場合、センサーセット部にセットされた加速度センサーを、冷熱印加部により所定の検査温度に降温および昇温するようにしているため、装置全体を降温または昇温する必要がない。このため、加速度センサーを、比較的少ない熱量で且つ追従性良く、検査温度に降温または昇温ことができる。したがって、簡単な熱源設備で且つ短時間で、加速度センサーの検査を行うことができる。
また、熱媒体として、比熱の低いドライエアーを用いるため、冷熱供給源において、熱媒体を短時間で降温および昇温し、冷熱印加部に供給することができる。すなわち、冷熱印加部を介して、加速度センサーを短時間で昇温および降温することができ、検査時間を短縮することができる。
さらに、熱媒体としてドライエアーを導入した冷熱印加部は、検査基板を表裏両面から降温または昇温する。したがって、複数の加速度センサーを短時間で均一に昇温および降温することができ、検査時間を短縮することができる。

この場合、表側印加部の内部流路と裏側印加部の内部流路とは、直列に接続され、表側印加部および裏側印加部の一方は、内部流路に連なると共に媒体流路が接続される流入口を有し、他方は、内部流路に連なると共に大気に開放される流出口を有していることが好ましい。

この構成によれば、表側印加部および裏側印加部と、熱媒体のドライエアーとの熱交換を効率良く行うことができ、複数の加速度センサーを均一に降温または昇温することができる。

本発明の他の加速度センサーの検査装置は、検査対象物である複数の加速度センサーが、検査基板に搭載された状態でセットされるセンサーセット部と、センサーセット部に配設され、検査温度となるように加速度センサーを降温および昇温する冷熱印加部と、冷熱印加部に降温および昇温のための熱媒体としてドライエアーを供給する冷熱供給源と、冷熱供給源と冷熱印加部とを接続する媒体流路と、加速度センサーの出力信号を測定する測定部と、センサーセット部を、任意の１の第１平面内において回転可能に支持する第１回転駆動部と、センサーセット部および第１回転駆動部を、第１平面に直交する第２平面内において回転可能に支持する第２回転駆動部と、を備え、冷熱供給源は、熱媒体を冷却するクーラーと、熱媒体を加熱するヒーターと、熱媒体を送気するファンと、クーラー、ヒーターおよびファンを制御する温度制御部と、を有し、温度制御部は、常温から低温の特定の温度を検査温度とするときに、クーラーおよびファンを常時ＯＮとして、ヒーターにより検査温度を制御することを特徴とする。

この構成によれば、検査基板を介して、センサーセット部にセットされた加速度センサーを、冷熱印加部により所定の検査温度に降温（冷却）または昇温（加熱）した状態で、第１回転駆動部および第２回転駆動部により適宜回転させ、加速度センサーの出力信号を測定部で測定する。これを異なる検査温度（例えば高温、常温、低温）において、繰り返し測定することで、加速度センサーの温度特性を検査することができる。この場合、センサーセット部にセットされた加速度センサーを、冷熱印加部により所定の検査温度に降温および昇温するようにしているため、装置全体を降温または昇温する必要がない。このため、加速度センサーを、比較的少ない熱量で且つ追従性良く、検査温度に降温または昇温ことができる。したがって、簡単な熱源設備で且つ短時間で、加速度センサーの検査を行うことができる。
また、熱媒体として、比熱の低いドライエアーを用いるため、冷熱供給源において、熱媒体を短時間で降温および昇温し、冷熱印加部に供給することができる。すなわち、冷熱印加部を介して、加速度センサーを短時間で昇温および降温することができ、検査時間を短縮することができる。
さらに、クーラーによりエアーの飽和水蒸気量を低減してから、所定の検出温度に昇温するため、検出温度に対応するドライエアーを簡単に生成することができる。すなわち、降温（冷却）のためのクーラーを、ドライエアーの生成装置として兼用することができる。

実施形態に係る加速度センサーの検査装置の模式図である。 実施形態に係る加速度センサーの検査装置の制御系ブロック図である。 検査方法を説明するための検査装置の模式図である。 検査装置による検査時間（予測）の内訳を示す図である。

以下、添付の図面を参照して、本発明の一実施形態に係る加速度センサーの検査装置（以下、「検査装置」と言う。）について説明する。この検査装置は、重力加速度を検出する加速度センサー（Ｇセンサー）および角速度を検出する角速度センサー（ジャイロ）を、直接的に降温および昇温して、その温度特性を検査するものである。温度特性の検査では、好ましくは高温（５０〜１５０℃）、常温（１０〜４０℃）、低温（−５０〜０℃）について、検査が実施される。

図１は、検査装置の模式図であり、図２は、検査装置の制御系ブロック図である。両図に示すように、検査装置１は、検査対象物である複数の加速度センサーＳが、検査基板２に搭載された状態でセットされるセンサーセット部３と、センサーセット部３に配設され、検査温度となるように加速度センサーＳを降温および昇温する冷熱印加部４と、冷熱印加部４に降温および昇温のためのドライエアー（熱媒体）を供給する冷熱供給源５と、冷熱供給源５と冷熱印加部４とを接続する媒体流路６と、加速度センサーＳの出力信号を測定する測定部７と、センサーセット部３を、任意の１の第１平面内において回転可能に支持する第１回転駆動部８と、センサーセット部３および第１回転駆動部８を、第１平面に直交する第２平面内において回転可能に支持する第２回転駆動部９と、これら構成装置を統括制御する制御部１０と、を備えている。

複数の加速度センサーＳは、検査基板２上にマトリクス状に配置された状態で、センサーセット部３にセットされる。詳細は図示しないが、検査基板２は、例えば各加速度センサーＳが、ソケットの形式で着脱自在に装着されるようになっている。この場合、検査基板２は、４つの配置領域１２を有しており（図１（ｂ）参照）、各配置領域１２には、複数の加速度センサーＳがマトリクス状に搭載される。なお、検査基板２は、各種の加速度センサーＳに対応して、複数種のものが用意されている。

センサーセット部３は、検査基板２や冷熱印加部４を収容する保護カバー２１と、保護カバー２１の底面に配置した回転テーブル２２と、を有している。保護カバー２１は、偏平な箱状に形成され、下側の本体カバー２３と、本体カバー２３に開閉自在に設けた上側の蓋カバー２４とで構成されている。本体カバー２３は、回転テーブル２２に固定されており、回転テーブル２２の回転に伴って、保護カバー２１も回転する。なお、保護カバー２１は、回転テーブル２２が本体カバー２３を兼用した形態であってもよい。

回転テーブル２２は、円板状に形成され、その上面には、冷熱印加部４、検査基板２および測定部７が搭載されている。すなわち、複数の加速度センサーＳを搭載した検査基板２、検査基板２を降温および昇温する冷熱印加部４および各加速度センサーＳの出力信号を測定する測定部７が、回転テーブル２２に搭載された状態で、保護カバー２１に収容されている。そして、保護カバー２１内の雰囲気は、冷熱印加部４により適宜、冷却および加熱される。

冷熱印加部４は、検査基板２を挟み込むように配設した上冷熱プレート３１（表側印加部）および下冷熱プレート３２（裏側印加部）を有している。下冷熱プレート３２は、回転テーブル２２に固定され、上冷熱プレート３１は、検査基板２を着脱するために下冷熱プレート３２に対し開閉可能に取り付けられている。そして、上冷熱プレート３１および下冷熱プレート３２は、伝熱性（熱伝導性）を考慮して、アルミニウム等の金属で構成されている。なお、冷熱印加部４は、上冷熱プレート３１のみ、或いは下冷熱プレート３２のみであってもよい、かかる場合には、これら冷熱プレート３１，３２に対面して、断熱プレートを設けることが好ましい。

上冷熱プレート３１および下冷熱プレート３２には、それぞれドライエアーと熱交換するための内部流路３３が形成されている。下冷熱プレート３２の下面中央には下流入口３４が設けられ、長手方向の両外端部には一対の下流出口３５が設けられている。そして、下流入口３４から一対の下流出口３５に向かって蛇行状の内部流路３３が形成されている。同様に、上冷熱プレート３１の長手方向の両外端部には一対の上流入口３６が設けられ、上面中央には上流出口３７が設けられている。そして、一対の上流入口３６から上流出口３７に向かって蛇行状の内部流路３３が形成されている。

また、下冷熱プレート３２の一対の下流出口３５と、上冷熱プレート３１の一対の上流入口３６とは、一対の接続管３８によりそれぞれ接続されている。下冷熱プレート３２の下流入口３４から流入したドライエアーは、下冷熱プレート３２の内部流路３３を流れた後、一対の接続管３８を介して上冷熱プレート３１に流入する。さらに、上冷熱プレート３１の一対の上流入口３６から流入したドライエアーは、上冷熱プレート３１の内部流路３３を流れ、上流出口３７から排気される。そして、排気されたドライエアーは保護カバー２１内に放出され、最終的に保護カバー２１から外気に開放される。

内部流路３３を流れるドライエアー（熱媒体）と、上冷熱プレート３１および下冷熱プレート３２との間で熱交換が行われる。ドライエアーへの放熱、或いはドライエアーからの吸熱により、上冷熱プレート３１および下冷熱プレート３２は冷却または加熱され、降温または昇温する。上冷熱プレート３１および下冷熱プレート３２（冷熱印加部４）が降温または昇温すると、伝熱により検査基板２を介して、加速度センサーＳが検査温度となるように降温または昇温される。

測定部７は、検査基板２に接触（導通）するプローブユニット４１と、プローブユニット４１に接続された測定・通信部４２と、を有している。具体的には、検査基板２は、４つの配置領域１２を有しており、４つの配置領域１２に対応して測定部７は、検査基板２の外側に配置された４つのプローブユニット４１と、各プローブユニット４１の外側に配置された４つの測定・通信部４２と、を有している。

各プローブユニット４１は、一方の端部に検査基板２の接続端子に接続されるプローブ４３を有し、他端が測定・通信部４２に接続されている。各測定・通信部４２は、プローブユニット４１に接続された測定回路と送信部とから成り、加速度センサーＳの出力信号を無線送信する。そして、送信部から送信された出力信号は、後述する無線インターフェース９１を介して制御部１０に受信される（図２参照）。

一方、測定部７（および加速度センサーＳ）の電源であるＤＣ電源５１は、外部に設けられており、第２回転駆動部９および第１回転駆動部８を介して、測定部７に配線接続されている。後述する第２回転駆動部９の第２回転軸８１には、その基端部に中空型の第２スリップリング５２が軸着され、また第１回転駆動部８の第１回転軸７１には、その先端部に中空型の第１スリップリング５３が軸着されている。すなわち、ＤＣ電源５１は、この第２スリップリング５２および第１スリップリング５３を介して、測定部７に配線接続されている。

冷熱供給源５は、熱媒体であるエアーを冷却するクーラー６１と、エアーを加熱するヒーター６２と、エアーを冷熱印加部５に送気するファン６３と、これらクーラー６１、ヒーター６２およびファン６３を制御する温度コントローラ６４（温度制御部）と、これら構成装置を収容すると共に吸気口６６および送気口６７を形成した筐体６５と、を有している（図２参照）。そして、吸気口６６から送気口６７に連なるエアー流路６８には、吸気口６６側からファン６３、クーラー６１の放熱器６１ａ（蒸発器）、ヒーター６２が順に配設されている。

温度コントローラ６４は、検査基板２に組み込んだ温度センサー（図示せず）の検出結果に基づいて、ヒーター６２により検査温度を制御する。具体的には、検査温度が「高温」の場合、温度コントローラ６４は、クーラー６１をＯＦＦとし、ヒーター６２により検査温度を制御する。また、検査温度が「常温」および「低温」の場合、温度コントローラ６４は、クーラー６１をＯＮとし、ヒーター６２により検査温度を制御する。この結果、吸気口６６から取り込んだ外気エアーは、ドライエアーとして、送気口６７から送気される。そして、冷熱供給源５により生成されたドライエアーは、媒体流路６を介して冷熱印加部４（上冷熱プレート３１および下冷熱プレート３２）に供給される。

なお、検査中において温度コントローラ６４は、ファン６３をＯＮとしておくことは言うまでもないが、例えば検査温度を「低温」から「高温」にシフトするときのように、多くの熱量を必要とする場合には、送風量を多くするようにファン６３を制御することが好ましい。

第１回転駆動部８は、センサーセット部３を支持する中空の第１回転軸７１と、第１回転軸７１を回転させる第１駆動源７２と、これら第１回転軸７１および第１駆動源７２を収容する直方体形状のハウジング７３と、を有している。第１駆動源７２は、軸心に第１回転軸７１を設けた中空モーターで構成されている。第１回転軸７１は、第１駆動源７２を貫通し、その先端部には、センサーセット部３の回転テーブル２２がその中心位置で固定されている。また、第１回転軸７１の基端部には、第１ロータリージョイント７４が設けられており、第１回転軸７１は、この第１ロータリージョイント７４を介して、後述する第２回転駆動部９の第２回転軸８１に連結されている。そして、第１駆動源７２には、第１エンコーダ７５が付設されている（図２参照）。

第１駆動源７２を介して第１回転軸７１を正逆回転させることにより、センサーセット部３が正逆回転する。実施形態のものは、センサーセット部３、すなわち検査基板２（加速度センサーＳ）を、第１回転軸７１を中心に角度９０°のピッチで回転させ、或いは定速回転させる（詳細は、後述する）。この９０°の回転角度および定速回転は、第１エンコーダ７５で検出され、制御部１０は、検査基板２上の加速度センサーＳを高精度で角度９０°ずつ、或いは定速回転させる。また、詳細は後述するが、第１回転軸７１の第１中空部７６を介して、冷熱印加部４にドライエアーが供給される。

第２回転駆動部９は、第１回転駆動部８を支持する中空の第２回転軸８１と、第２回転軸８１を回転させる第２駆動源８２と、を有している。第２駆動源８２は、軸心に第２回転軸８１を設けた中空モーターで構成されている。第２回転軸８１は、第２駆動源８２を貫通し、その先端側で第１回転駆動部８を支持している。第２回転軸８１の先端部は、上記の第１ロータリージョイント７４に接続されている。また、第２回転軸８１の基端部には、第２ロータリージョイント８３が設けられており、第２回転軸８１は、この第２ロータリージョイント８３を介して、冷熱供給源５に接続されている。この場合も、第２駆動源８２には、第２エンコーダ８４が付設されている（図２参照）。

第２駆動源８２を介して第２回転軸８１を正逆回転させることにより、第１回転駆動部８と共にセンサーセット部３が正逆回転する。実施形態のものは、センサーセット部３、すなわち検査基板２（加速度センサーＳ）を、第２回転軸８１を中心に角度９０°または任意のピッチで回転させる（詳細は、後述する）。この回転角度は、第２エンコーダ８４で検出され、制御部１０は、検査基板２上の加速度センサーＳを高精度で回転させる。また、詳細は後述するが、第２回転軸８１の第２中空部８５を介して、冷熱印加部４にドライエアーが供給される。

媒体流路６は、第１回転軸７１の第１中空部７６および第２回転軸８１の第２中空部８５を介して、冷熱供給源５と冷熱印加部４とを接続している。具体的には、媒体流路６は、冷熱供給源５に接続された接続流路８７と、この接続流路８７と第２回転軸８１との間に介設した第２ロータリージョイント８３と、第２回転軸８１の第２中空部８５と、第１回転軸７１と第２回転軸８１との間に介設した第１ロータリージョイント７４と、第１回転軸７１の第１中空部７６と、を有している。第１中空部７６の先端部（上流端部）は、上記の冷熱印加部４（下冷熱プレート３２）の下流入口３４に接続され、接続流路８７の基端部（下流端部）は、上記の冷熱供給源５の送気口６７に接続されている。

冷熱供給源５を駆動すると、生成されたドライエアーは、媒体流路６を介して冷熱印加部４に供給される。この場合、ドライエアーの媒体流路６は、第１ロータリージョイント７４および第２ロータリージョイント８３を設けた、第１回転軸７１の第１中空部７６および第２回転軸８１の第２中空部８５により、構成されているため、検査に伴う第１回転駆動部８の回転駆動や第２回転駆動部９の回転駆動に影響されることなく、ドライエアーの冷熱印加部４への供給が行われる。

次に、図２を参照して、検査装置１の制御系について簡単に説明する。この制御系は、パーソナルコンピュータで構成された制御部１０と、上記の温度コントローラ６４と、各測定・通信部４２から送信された出力信号を受信するための無線インターフェース９１と、中空モーターで構成された第１駆動源７２を制御する第１モータードライバ９２と、第１駆動源７２の回転を検出する第１エンコーダ７５と、中空モーターで構成された第２駆動源８２を制御する第２モータードライバ９３と、第２駆動源８２の回転を検出する第２エンコーダ８４と、を備えている。制御部１０のハードディスクドライブ等には、検査処理（検査方法）を実現するための専用アプリケーションが記憶されており、制御部１０は、この専用アプリケーションに基づいて、検査における各種演算処理を実施する。

制御部１０の出力部（キーボード）からは、所望の検査圧力および検査温度が入力される。また、無線インターフェース９１介して、測定部７（測定・通信部４２）から入力した検査結果である各加速度センサーＳの出力信号は、制御部１０（ＣＰＵ）により演算処理され、記憶部（ＲＡＭ）に記憶されると共に、出力部（ディスプレイ）に表示される。

また、制御部１０は、第１エンコーダ７５の検出結果に基づいて、第１モータードライバ９２を介して第１駆動源７２を制御すると共に、第２エンコーダ８４の検出結果に基づいて、第２モータードライバ９３を介して第２駆動源８２を制御する。一方、温度コントローラ６４は、制御部１０の「高温」、「常温」、「低温」の制御指示に基づいて、クーラー６１、ヒーター６２およびファン６３を制御し、検査基板２の複数の加速度センサーＳを所定の検査温度に降温または昇温する。

ここで、制御部１０による加速度センサーＳの検査方法について説明する。加速度センサーＳの温度特性を検査するこの検査方法では、Ｇセンサーとしての加速度センサーＳの温度特性と、角速度センサー（加速度センサーＳ）の温度特性とを検査可能に構成されている。具体的には、これら加速度センサーＳに対し、例えば検査温度を常温（２５℃）、低温（−４０℃）、中高温（８５℃）、高高温（１２５℃）、常温（２５℃）の順で変化させ、その都度、加速度センサーＳの感度軸の出力信号を得るようにしている。

図３は、検査方法を説明するための検査装置１の模式図である。同図に示すように、センサーセット部３には、感度軸であるＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸を図示の方向に向けて、検査対象の加速度センサーＳがセットされているものとする。

同図の加速度センサーＳがＧセンサーの場合の軸感度の測定では、先ず第２回転駆動部９によるセンサーセット部３の回転角度「０゜」において、ＧセンサーのＺ軸の＋１Ｇ（重力加速度）における軸感度が測定される。次に、センサーセット部３をθ２方向に回転させ回転角度「９０゜」において、Ｙ軸の＋１Ｇの軸感度が測定されると共に、第１回転駆動部８によるセンサーセット部３のθ１方向の９０°回転により、Ｘ軸の＋１Ｇの軸感度が測定される。次に、センサーセット部３のθ２方向に回転させ回転角度「１８０゜」において、Ｚ軸の−１Ｇの軸感度が測定される。次に、センサーセット部３のθ２方向に回転させ回転角度「２７０゜」において、Ｙ軸の−１Ｇの軸感度が測定されると共に、第１回転駆動部８によるセンサーセット部３のθ１方向の９０°回転により、Ｘ軸の−１Ｇの軸感度が測定される。

このようにして、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸の±１Ｇにおける軸感度がそれぞれ測定されるが、この測定を、常温（２５℃）、低温（−４０℃）、中高温（８５℃）、高高温（１２５℃）、常温（２５℃）の、それぞれにおいて実施する。

一方、同図の加速度センサーＳが角速度センサーの場合の軸感度の測定では、重力の影響を排除すべく、センサーセット部３（回転テーブル２２）を水平に維持した状態で、第１回転駆動部８によりセンサーセット部３をθ１方向に定速回転させる。これにより、角速度センサーのＺ軸廻りの角速度（軸感度）が測定される。２軸および３軸の角速度センサーの場合には、感度軸を入れ替えて（角速度センサーを再セット（１回または２回））、θ１方向に定速回転させることで、それぞれの感度軸廻りの角速度が測定される。

このようにして、Ｚ軸廻り（或いはＸ軸廻り、Ｙ軸廻り）における軸感度（角速度）がそれぞれ測定されるが、この測定を、常温（２５℃）、低温（−４０℃）、中高温（８５℃）、高高温（１２５℃）、常温（２５℃）の、それぞれにおいて実施する。

図４は、検査装置１による検査時間（予測）の内訳を示す図である。同図に示すように、検査温度を、常温（２５℃）、低温（−４０℃）、中高温（８５℃）、高高温（１２５℃）、常温（２５℃）の順で変化させて軸感度の測定を行った（Ｇセンサーも角速度センサーも、結果は同一であった）。その結果、最初の常温（２５℃）における検査時間は６分、低温（−４０℃）における検査時間は１０分、中高温（８５℃）における検査時間は９分、高高温（１２５℃）における検査時間は７分、最後の常温（２５℃）における検査時間は１０分であり、合計の検査時間（サイクルタイム）は、４２分程度であった。

以上のように、本実施形態によれば、検査基板２を介して、センサーセット部３にセットされた複数の加速度センサーＳを、検査基板２を挟むように配置した冷熱印加部４により、所定の検査温度に降温および昇温するようにしている。このため、加速度センサーＳを、比較的少ない熱量で且つ追従性良く、検査温度に降温または昇温ことができる。したがって、簡単な熱源設備で且つ短時間で、加速度センサーＳの検査を行うことができる。

また、冷熱印加部４を降温および昇温するための熱媒体に、比熱の低いドライエアーを用いているため、冷熱供給源５において、ドライエアーを短時間で降温および昇温し、冷熱印加部４に供給することができる。すなわち、冷熱印加部４を介して、加速度センサーＳを短時間で昇温および降温することができ、この点でも、検査時間を短縮することができる。

さらに、冷熱供給源５のドライエアーを、第１回転軸７１の第１中空部７６および第２回転軸８１の第２中空部８５を介して、冷熱印加部４に供給している。このため、検査に伴う第１回転駆動部８の回転駆動や第２回転駆動部９の回転駆動に影響されることなく、且つ大きなスペースを必要とすることなく、ドライエアーを冷熱印加部４に適切に供給することができる。

１ 検査装置、２ 検査基板、３ センサーセット部、４ 冷熱印加部、５ 冷熱供給源、６ 媒体流路、７ 測定部、８ 第１回転駆動部、９ 第２回転駆動部、１０ 制御部、２１ 保護カバー、２２ 回転テーブル、３１ 上冷熱プレート、３２ 下冷熱プレート、３３ 内部流路、３４ 下流入口、３７ 上流出口、３８ 接続管、６１ クーラー、６２ ヒーター、６３ ファン、６４ 温度コントローラ、６７ 送気口、７１ 第１回転軸、７２ 第１駆動源、７４ 第１ロータリージョイント、７６ 第１中空部、８１ 第２回転軸、８２ 第２駆動源、８３ 第２ロータリージョイント、８５ 第２中空部、Ｓ 加速度センサー

Claims (6)

1. 検査対象物である複数の加速度センサーが、検査基板に搭載された状態でセットされるセンサーセット部と、
   前記センサーセット部に配設され、検査温度となるように前記加速度センサーを降温および昇温する冷熱印加部と、
   前記冷熱印加部に降温および昇温のための熱媒体を供給する冷熱供給源と、
   前記冷熱供給源と前記冷熱印加部とを接続する媒体流路と、
   前記加速度センサーの出力信号を測定する測定部と、
   前記センサーセット部を、任意の１の第１平面内において回転可能に支持する第１回転駆動部と、
   前記センサーセット部および前記第１回転駆動部を、前記第１平面に直交する第２平面内において回転可能に支持する第２回転駆動部と、を備え、
   前記第１回転駆動部は、前記センサーセット部を支持する中空の第１回転軸と、前記第１回転軸を回転させる第１駆動源と、を有し、
   前記第２回転駆動部は、前記第１回転駆動部を支持する中空の第２回転軸と、前記第２回転軸を回転させる第２駆動源と、を有し、
   前記媒体流路は、前記第１回転軸の第１中空部および前記第２回転軸の第２中空部を介して、前記冷熱供給源と前記冷熱印加部とを接続していることを特徴とする加速度センサーの検査装置。
2. 前記冷熱印加部と前記第１回転軸とが、接続され、
   前記第１回転軸と前記第２回転軸とが、第１ロータリージョイントを介して接続され、
   前記第２回転軸と前記冷熱供給源とが、第２ロータリージョイントを介して接続され、
   前記媒体流路は、前記第１ロータリージョイントおよび前記第２ロータリージョイントを介して接続された、前記第１中空部および前記第２中空部を有していることを特徴とする請求項１に記載の加速度センサーの検査装置。
3. 前記センサーセット部は、前記検査基板および前記冷熱印加部を収容するカバーを有していることを特徴とする請求項１または２に記載の加速度センサーの検査装置。
4. 検査対象物である複数の加速度センサーが、検査基板に搭載された状態でセットされるセンサーセット部と、
   前記センサーセット部に配設され、検査温度となるように前記加速度センサーを降温および昇温する冷熱印加部と、
   前記冷熱印加部に降温および昇温のための熱媒体としてドライエアーを供給する冷熱供給源と、
   前記冷熱供給源と前記冷熱印加部とを接続する媒体流路と、
   前記加速度センサーの出力信号を測定する測定部と、
   前記センサーセット部を、任意の１の第１平面内において回転可能に支持する第１回転駆動部と、
   前記センサーセット部および前記第１回転駆動部を、前記第１平面に直交する第２平面内において回転可能に支持する第２回転駆動部と、を備え、
   前記冷熱印加部は、前記検査基板を挟み込むように配設した表側印加部および裏側印加部を有し、
   前記表側印加部および前記裏側印加部は、熱媒体と熱交換する内部流路をそれぞれ有していることを特徴とする加速度センサーの検査装置。
5. 前記表側印加部の内部流路と前記裏側印加部の内部流路とは、直列に接続され、
   前記表側印加部および前記裏側印加部の一方は、前記内部流路に連なると共に前記媒体流路が接続される流入口を有し、他方は、前記内部流路に連なると共に大気に開放される流出口を有していることを特徴とする請求項４に記載の加速度センサーの検査装置。
6. 検査対象物である複数の加速度センサーが、検査基板に搭載された状態でセットされるセンサーセット部と、
   前記センサーセット部に配設され、検査温度となるように前記加速度センサーを降温および昇温する冷熱印加部と、
   前記冷熱印加部に降温および昇温のための熱媒体としてドライエアーを供給する冷熱供給源と、
   前記冷熱供給源と前記冷熱印加部とを接続する媒体流路と、
   前記加速度センサーの出力信号を測定する測定部と、
   前記センサーセット部を、任意の１の第１平面内において回転可能に支持する第１回転駆動部と、
   前記センサーセット部および前記第１回転駆動部を、前記第１平面に直交する第２平面内において回転可能に支持する第２回転駆動部と、を備え、
   前記冷熱供給源は、熱媒体を冷却するクーラーと、熱媒体を加熱するヒーターと、熱媒体を送気するファンと、前記クーラー、前記ヒーターおよび前記ファンを制御する温度制御部と、を有し、
   前記温度制御部は、常温から低温の特定の温度を前記検査温度とするときに、前記クーラーおよび前記ファンを常時ＯＮとして、前記ヒーターにより前記検査温度を制御することを特徴とする加速度センサーの検査装置。

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