JPH028272B2 - - Google Patents

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JPH028272B2
JPH028272B2 JP18509583A JP18509583A JPH028272B2 JP H028272 B2 JPH028272 B2 JP H028272B2 JP 18509583 A JP18509583 A JP 18509583A JP 18509583 A JP18509583 A JP 18509583A JP H028272 B2 JPH028272 B2 JP H028272B2
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JP
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pulse
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acceleration
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JP18509583A
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JPS6078326A (ja
Inventor
Minoru Toyoda
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YOSHIDA SEIKI KK
Original Assignee
YOSHIDA SEIKI KK
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Publication date
Application filed by YOSHIDA SEIKI KK filed Critical YOSHIDA SEIKI KK
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Granted legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01MTESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M7/00Vibration-testing of structures; Shock-testing of structures
    • G01M7/08Shock-testing
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N3/00Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress
    • G01N3/30Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress by applying a single impulsive force, e.g. by falling weight
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01PMEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
    • G01P15/00Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration
    • G01P15/02Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses
    • G01P15/04Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses for indicating maximum value

Description

【発明の詳細な説明】 〔技術分野〕 本発明は、電子部品の衝撃試験等において供試
品に衝撃パルスを加える場合に、そのパルスの最
大加速度、作用時間、および速度変化を測定する
衝撃計測装置に関する。
〔従来技術〕 JIS C5026は、電子部品の衝撃試験方法につい
て規定している。同規格によれば、その試験装置
は所定の理想衝撃パルス波形の時間対加速度曲線
に近似な衝撃パルスを発生することができるもの
とし、実際のパルス(実測加速度パルス)は前記
理想衝撃パルス波形に対し所定の許容範囲内にあ
ればよいとしている。
すなわち、第1図は同規格に規定されている実
測加速度パルスの許容範囲を示す(同規格は供試
品に加えるパルス波形を正弦波およびのこぎり波
の2種類としているが、ここでは、のこぎり波に
ついては説明を省略する)。理想正弦半波加速度
パルスは、第1図の点線の通りとされる。実測加
速度パルスは実線で示す限界内に入つていればよ
く、また実際の衝撃の速度変化は理想速度変化の
±10%以内にあればよい。
作用時間が3msより短い加速度パルスの許容差
は次の通りとされる。
実測パルスの大きさは理想パルスの大きさの±
20%以内であつて、また作用時間は理想パルスの
作用時間の±15%以内であればよい。ただし実測
パルスの作用時間Dmは、次式による。
Dm=D(0.1A)/0.94 ……(1) ここに、D(0.1A)は実測波形において加速度
が0.1Aである2点間の時間とされる。
また、速度変化を求めるための積分は、パルス
波形の0.4D前から0.1D後までとつて行う。実線
の境界の間に入る実測加速度パルスは、いずれも
公称最大加速度A、公称作用時間Dの公称正弦半
波パルスと見なされる。
また、実測パルスの速度変化Vは次の通りとさ
れる。
V=Vi±10% なお、基準線は加速度0から±0.05A以上の差
がないことが要求される。
さて、、JIS C5026が上述のように規定してい
ることから、同規格に基づいて衝撃試験を行う場
合には、従来は、加速度検出器で検出した衝撃波
形を、増幅器で増幅した上、ブラウン管オスロス
コープまたは電磁オシログラフにより表示するか
記録するかして、実測パルスの最大加速度、作用
時間および速度変化を求め、実測パルスが規格に
適合するものとなるようにしていた。しかしなが
ら、このような従来の方法では、非常に多くの時
間を費して波形を観測したり、記録波形から前記
最大加速度、作用時間および速度変化の3量を計
算しなければならないという欠点があつた。
また、従来より、衝撃パルスの作用時間を自動
的に測定する計測装置があつたが、これらの従来
の計測装置は、衝撃パルスの加速度波形が基線
(零レベル)またはあらかじめ設定されているス
レシホールドレベルをクロスする幅をもつてして
衝撃パルスの作用時間とする単純なものであり、
前記JIS規格に準拠した衝撃計測を行うことがで
きないという欠点があつた。
〔発明の目的〕
本発明は、前記従来の欠点を解消するべくなさ
れたもので、JISおよび同様の規格に準拠して、
衝撃パルスの最大加速度、作用時間および速度変
化を自動的かつ速やかに計測することができる衝
撃計測装置を提供することを目的とする。
〔発明の概要〕
本発明による衝撃計測装置は、加速度検出器
と、この加速度検出器の出力に基づいて得られる
アナログ信号をA/D変換するA/D変換器と、
このA/D変換器の出力から得られるデイジタル
値が所定のトリガ・レベルに達したことを検出す
るトリガ・レベル検出手段と、メモリと、前記ト
リガ・レベル検出手段が前記トリガ・レベルを検
出するまでは、前記デイジタル値を前記メモリの
所定エリアの各アドレスに循環的に書き込む一
方、前記トリガ・レベル検出手段が前記トリガ・
レベルを検出したならば、その検出の時点からさ
らに所定語数分書き込んだ後、前記エリアへの前
記デイジタル値の書き込みを停止する手段と、前
記エリアに書き込まれた前記デイジタル値に基づ
いて前記加速度検出器が検出した衝撃パルスの最
大加速度を求めるとともに、この最大加速度より
所定レベル低い点間の距離に基づいて前記衝撃パ
ルスの衝撃作用時間を演算し、さらにこの衝撃作
用時間に基づいて前記衝撃パルスの速度変化を演
算する演算手段とを有してなるものである。
〔実施例〕
以下、本発明を図面に示す実施例に基づいて説
明する。
第2図は本発明による衝撃計測装置の一実施例
を示すブロツク図である。1は加速度検出器、2
は増幅器、3はローパスフイルタ、4はA/D変
換器である。5はマイクロ・プロセツサからなる
中央処理装置(以下、CPUと略記する)、6はデ
ータ・バス、7はコントロール・バス、8はアド
レス・バスであり、前記A/D変換器4の出力は
バツフア11を介してデータ・バス6に接続され
ている。9はROMであり、CPU5が実行するプ
ログラムが格納されている。10はRAMであ
り、衝撃パルス波形を記憶するエリアを有してい
る。
12は本実施例においてトリガ・レベル検出手
段を構成する比較器であり、A/D変換器4の出
力と一定のトリガ・レベル値Tとを比較し、A/
D変換器4の出力がトリガ・レベル値Tを越える
と、トリガ・レベル検出信号bを出力するように
なつている。13はカウンタであり、衝撃パルス
波形を記憶するための前記RAM10のエリアの
総語数をNとすると、N進カウンタとなつてい
る。14はセレクタであり、カウンタ13の出力
とアドレスバス8から入力するアドレス信号との
いずれかを選択して、RAM10のアドレス入力
に入力するようになつている。
15はI/Oポートであり、このI/Oポート
15にはプリンタ16が接続されている。17も
I/Oポートであり、このI/Oポート17には
LED表示器18が接続されている。
次に、本実施例の動作を、第3図に示すフロー
チヤートおよび第4図に示す測定例とともに説説
明する。
加速度検出器1の出力は、増幅器2で増幅され
た後、ローパスフイルタ3を経て、A/D変換器
4に入力される。そして、A/D変換器4は、入
力されたアナログ信号を所定のサンプリング周期
でデイジタル信号に変換して出力する。
他方、カウンタ13は、測定開始時に初期化さ
れた後、前記サンプリング周期でカウントアツプ
を行う。そして、このカウンタ13の出力はセレ
クタ14を介してRAM10のアドレス入力に入
力される。そして、A/D変換器4の出力は、
CPU5を経由することなく、カウンタ13の出
力によつてアドレス指定されながら、バツフア1
1およびデータ・バス6を経由してRAM10に
DMA転送される。
ここで、後述するようにA/D変換器4の出力
が前記トリガ・レベル値Tを越えない限り、
CPU5はカウンタ13を停止させない。したが
つて、カウンタ13はサンプリング周期のN周期
毎に初期状態に戻るので、RAM10の前記エリ
アには、A/D変換器4の出力が循環的に書き込
まれて行く。すなわち、前記エリアの先頭のアド
レスからA/D変換器4の出力が書き込まれて行
き、やがてN語分の書き込みが終了すると、次の
A/D変換器4の出力は再び前記先頭の番地から
前記エリアに書き込まれて行く。
さて、加速度検出器1が衝撃パルスを検出する
と、検出されたパルスは上述のように増幅器2お
よびローパスフイルタ3を経由した後(ローパス
フイルタ3を通過することにより波形の細かい凹
凸が除去される)、A/D変換器4に入力され、
該変換器4によりデイジタル信号に変換される。
そして、検出された衝撃パルスのレベルがA/D
変換器4の出力において前記トリガ・レベル値T
を越えると、比較器12はトリガ・レベル検出信
号bをCPU5へ出力する。
すると、CPU5は、トリガ・レベル検出信号
bを入力した時点から起算して3/4Nサンプリン
グ周期後にカウンタ13を停止させる(すなわ
ち、3/4N語分RAM10にA/D変換器4の出
力が書き込まれた後、カウンタ13を停止させ
る)。これにより、第4図のように、衝撃パルス
のレベルがトリガ・レベル値Tを越えた時点より
1/4N語分前から3/4N語分後までの範囲におい
て、衝撃パルス波形がRAM10に記憶される。
したがつて、Nの値および前記サンプリング周期
を適当に定めることにより、計測すべき衝撃パル
ス波形を、必要部分を欠かすことなくRAM10
の前記エリア内に記憶させることができる。
なお、本実施例のようにA/D変換器4の出力
においてトリガ・レベルを検出せず、A/D変換
器4より前のアナログ信号の段階においてトリ
ガ・レベルを検出することも可能である。
上述のようにして、衝撃パルス波形をRAM1
0に記憶させたならば、次に、CPU5はこの記
憶させた波形をRAM10から読み出して下記の
演算を行う(なお、このようにパルス波形を
RAM10から読み出す際には、CPU5はセレク
タ14を切り替えてアドレス・バス8からセレク
タ14を通してRAM10にアドレス信号を入力
させる)。
(i) 作用時間Dmの演算 RAM10に記憶された波形のピーク値、す
なわち最大加速度Aをまず求める。そして、こ
の最大加速度Aのアドレスから最も近い前後の
1/10Aの2点間の時間D(0.1A)を求める。そ
の値を前記(1)式に代入して作用時間Dmを求め
る。なお、ここで、衝撃パルス波形の零ライン
は衝撃パルスがトリガ・レベル値Tを越える
前、1/2N語付近の平均値とする(パルス波形
の零ラインは静止時の零V線と異なる場合か多
い)。
(ii) 速度変化Vの演算 衝撃パルス波形の面積がこの速度変化Vであ
り、その積分範囲は波形の0.4Dm前から0.1Dm
後までとする。
V=∫+0.1Dm -0.4Dna・gdt(単位m/s) ……(2) ただし、aは衝撃パルスの加速度(単位G)、
gは重力加速度(9.8m/s2) CPU5は上述のような演算を終えたならば、
その演算結果、すなわち最大加速度A、作用時間
Dmおよび速度変化Vを、I/Oポート17通し
てLED表示器18に出力し、該表示器18に表
示させる。
また、CPU5は前記演算結果を、I/Oポー
ト15通してプリンタ16に出力し、該プリンタ
16にプリントを行わせることもできる。
したがつて、本装置によれば、衝撃パルスを加
えたとき、そのパルスの最大加速度A、作用時間
Dmおよび速度変化Vを直ちに自動的に得ること
ができる。
なお、本実施例では、正弦半波パルス波形を例
として説明したが、本発明は、のこぎり波や台形
波などの正弦半波以外の衝撃パルス波形の測定に
も適用することができるものである。
また、本発明は、JISのみならず、JISと同様の
規定による衝撃パルスの測定にも適用できるもの
である。
〔発明の効果〕
以上のように本発明による衝撃計測装置は、
JISおよび同様の規格に準拠して、衝撃パルスの
最大加速度、作用時間および速度変化を自動的か
つ速やかに計測することができるという優れた効
果を得られるものである。
【図面の簡単な説明】
第1図はJISによる供試品に加えるパルス波形
の許容範囲を示す波形図、第2図は本発明による
衝撃計測装置の一実施例を示すブロツク図、第3
図は前記実施例の動作を示すフローチヤート、第
4図は前記実施例による衝撃パルスの測定例を示
す説明図である。 1……加速度検出器、4……A/D変換器、5
……CPU、6……データ・バス、7……コント
ロール・バス、8……アドレス・バス、9……
ROM、10……RAM、12……比較器、13
……カウンタ、14……セレクタ、T……トリ
ガ・レベル値。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 加速度検出器と、この加速度検出器の出力に
    基づいて得られるアナログ信号をA/D変する
    A/D変換器と、このA/D変換器の出力から得
    られるデイジタル値または前記アナログ信号が所
    定のトリガ・レベルに達したことを検出するトリ
    ガ・レベル検出手段と、メモリと、前記トリガ・
    レベル検出手段が前記トリガ・レベルを検出する
    までは、前記デイジタル値を前記メモリの所定エ
    リアの各アドレスに循環的に書き込む一方、前記
    トリガ・レベル検出手段が前記トリガ・レベルを
    検出したならば、その検出の時点からさらに所定
    語数分書き込んだ後、前記エリアへの前記デイジ
    タル値の書き込みを停止する手段と、前記エリア
    に書き込まれた前記デイジタル値に基づいて前記
    加速度検出器が検出したた衝撃パルスの最大加速
    度を求めるとともに、この最大加速度より所定レ
    ベル低い点間の距離に基づいて前記衝撃パルスの
    衝撃作用時間を演算し、さらにこの衝撃作用時間
    に基づいて前記衝撃パルスの速度変化を演算する
    演算手段とを有してなる衝撃計測装置。
JP18509583A 1983-10-05 1983-10-05 衝撃計測装置 Granted JPS6078326A (ja)

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JP18509583A JPS6078326A (ja) 1983-10-05 1983-10-05 衝撃計測装置

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JP18509583A JPS6078326A (ja) 1983-10-05 1983-10-05 衝撃計測装置

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JPS6078326A JPS6078326A (ja) 1985-05-04
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JP18509583A Granted JPS6078326A (ja) 1983-10-05 1983-10-05 衝撃計測装置

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Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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US4711754A (en) * 1985-10-18 1987-12-08 Westinghouse Electric Corp. Method and apparatus for impacting a surface with a controlled impact energy
JPH038767U (ja) * 1989-06-13 1991-01-28
JP2009133785A (ja) * 2007-11-30 2009-06-18 Toshiba Logistics Corp 警報装置付輸送用衝撃測定器
CN109855825B (zh) * 2018-12-28 2021-02-09 广东天劲新能源科技股份有限公司 一种振动测试电芯硬度的装置及方法

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