JPH0367175A - 衝撃加速度計の動的応答特性測定法 - Google Patents

衝撃加速度計の動的応答特性測定法

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JPH0367175A
JPH0367175A JP1203501A JP20350189A JPH0367175A JP H0367175 A JPH0367175 A JP H0367175A JP 1203501 A JP1203501 A JP 1203501A JP 20350189 A JP20350189 A JP 20350189A JP H0367175 A JPH0367175 A JP H0367175A
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章 梅田
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野コ [従来の技術] 加速度計は極めて広い産業計測分野で用いられている。
具体的には構造物の衝突実験、落下衝撃実験、応力解析
実験、振動解析実験などである。
近年では規制や規格により定量的な加速度計測が求めら
れる機会が増えつつあるにもかかわらず、加速度の標準
が振動加速度として1001Il/s2 までしかない
こと、およびそれと関連するが信頼性のある特性評価方
法としては振動台とレーザ干渉計を組み合わせた方法し
かなく、現実の加速度計測における広い加速度範囲と広
い周波数帯域での衝撃加速度計の特性評価方法は開発さ
れてきていない。
従来の振動台とレーザ干渉計による方法では、周波数が
高くなると、(+)振動振幅が小さくなること、(2〉
波形が正弦波でなくなること、(3)共扇型の振動台を
用いると高い周波数の加振は可能であっても、特定の周
波数にかぎられるために加速度計の特性を広い周波数帯
域にわたってとろうとすると多数の振動台が必要になる
、といった問題点がある。これらは、装置を具体化する
場合には、大きな問題となる。
このような状況下では、加速度計メーカが提出する根拠
が不明確でかつ十分ではない特性図を加速度計ユーザは
やむなく信用せざるを得ず、ひいては衝撃計測結果の信
頼性を低下させる原因となっている。位相特性が与えら
れていないのは、その具体例である。測定においては、
加速度計出力に現れる共振周波数を取り絵くためにフィ
ルタが用いられるが、特性が明確でない加速度計の出力
にフィルタをかけるため、出力信号のゲインと位相の信
頼性は失われてしまう、正しい加速度計測のためには加
速度計のゲイン特性と位相特性の両方が既知でなければ
ならない。問題解決のためには、標準の開発と同時に信
頼性が高くかつ簡便な加速度計の特性評価方法の開発が
必要となる。
〔発明が解決しようとする課題] 本発明の技術的課題は、衝撃加速度計のゲイン応答特性
、位相特性を測定する方法を提案し、加速度計を用いた
計測技術の信頼性を向上させることにある。
[課題を解決するための手段] 上記ylBを解決するため、本発明においては丸棒の端
面に衝撃を加えることによって発生した弾性波が、内部
を伝播してもう一方の端面に到達し反射した時に生じる
端面の加速度をその面に取付た加速度計の人力とし、ま
た人力信号となる加速度については丸棒の側面に貼りつ
けたひずみゲージによって計測し、加速度計出力とひず
みゲージの出力に対してフーリエ変換、ラプラス変換、
フィルタ演算などの信号処理及び誤差補正などを行うこ
とによって、衝撃加速度計のゲイン特性、位相特性を測
定するという手段を用いる。
[作用コ 飛翔体の衝突などの方法によって丸棒内部に発生する弾
性波を用いて、パルス状の加速度を一回加速度計に与え
、出力信号とともに演算処理を施すことによって、加速
度計の応答特性を求めるので、広い周波数帯域にわたる
特性を求めることが可能となる。
[実施例コ 断面に比較して十分に長い丸棒の端面に飛翔体を衝突さ
せる等の方法により衝撃を加えると丸棒の内部に弾性波
が発生して伝播するが、他端に到達し反射する時点で、
端面に弾性波の伝播速度(C)とひずみ速度(ε〉の積
の2倍の加速度a(t)が発生する。
a (t) =2  Ct        ”(1)実
際にはひずみゲージな丸棒の端面に貼ることはできない
ので、Lだけはなれた位置にひずみゲージを貼ったとす
ると、 (2)式が成立する。
(2)式から計算されるa (t)が加速度計への人力
となる。ひずみゲージで観測される応力波形は第1図す
に示すようになるが、時間区間t0〜t、の波形は端面
での反射によって発生した引張応力波であって、衝撃が
発生した端面の方向へ伝播するので、加速度計への人力
となる加速度を発生ずることには寄与しない、 (2)
式によって加速度計への人力となる加速度を発生させる
ひずみは、圧縮応力波である第1図すの時間区間t、〜
tbに現れるひずみの信号(ε。)である、 (第1図
C)そこで、加速度計の出力として現れた加速度信号を
a、(t)(第1図d)、加速度計の伝達関数なC(ω
)とすると、 (3)式が成り立つ。
・・・・・・(3) ただし、ωは角周波数、L[]はラプラス変換演算子で
ある。実際には測定される物理量ひずみてあってひずみ
速度ではないので、微分に間するラプラス変換の性質を
用いて(3)式をMき換えると (4)式を得る。
部を伝橿する弾性波を表す線図、第1図Cは加速度計の
人力となるヒズミを表す線図、 加速度計の出力を表す線図である。
第1図dは ただし、Jは虚数単位である。 (4)式左辺の絶対値
と周波数の関係より加速度計のゲイン特性を、(4)式
左辺の偏角と周波数の関係より位相特性をもとめること
ができる。
[発明の効果] 以上に説明した本発明の衝撃加速度計の動的応答特性測
定法を用いると、従来加速度の標準が無い加速度範囲に
おいて、加速度計の動的応答特性を、高い信頼性でかつ
簡便に測定することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
第1図aは、本発明に係わる1tru加速度計の動的応
答特性測定法にもとすく測定法の概念図である。第1図
すはひずみゲージで計測された九棒内l・・衝撃発生用
の弾丸 2・・丸棒 3・―ひずみゲージ 4・・衝撃加速度計 5・・ひずみゲージ用増幅器 6・・加速度計用増幅器 7 ・ ・ 過渡イ言 号二己憶装置 8・・信号処理用計算機 9・・応力波 10・・引張波 11・・圧縮波 12・・距離L

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1、丸棒の端面に衝撃を加えることによって発生した弾
    性波が、内部を伝播してもう一方の端面に到達し反射し
    た時に生じる端面の加速度をその面に取り付けた加速度
    計の入力とし、また入力信号となる加速度については丸
    棒の側面に貼りつけたひずみゲージによって計測し、加
    速度計出力とひずみゲージの出力に対してフーリエ変換
    、ラプラス変換、フィルタ演算などの信号処理演算およ
    び誤差補正などを行うことによつて、衝撃加速度計のゲ
    イン特性、位相特性を測定することを特徴とする衝撃加
    速度計の動的応答特性測定法。
JP1203501A 1989-08-04 1989-08-04 衝撃加速度計の動的応答特性測定法 Expired - Lifetime JPH0652270B2 (ja)

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US07/494,396 US5000030A (en) 1989-08-04 1990-03-16 Method and apparatus for measuring dynamic response characteristics of shock accelerometer
DK199000766A DK172579B1 (da) 1989-08-04 1990-03-23 Fremgangsmåde ved og apparat til måling af et stødaccelerometers dynamiske respons
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