JPH04232806A - Method and device for adjusting displacement gauge thereof - Google Patents

Method and device for adjusting displacement gauge thereof

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JPH04232806A
JPH04232806A JP41556290A JP41556290A JPH04232806A JP H04232806 A JPH04232806 A JP H04232806A JP 41556290 A JP41556290 A JP 41556290A JP 41556290 A JP41556290 A JP 41556290A JP H04232806 A JPH04232806 A JP H04232806A
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displacement meter
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spectrum analyzer
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隆 橋詰
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湯山 稔
Ichiro Doi
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Abstract

PURPOSE:To perform the linearity adjustment, gain adjustment and zero-point adjustment of a displacement gauge simply and continuously in a short time. CONSTITUTION:An adjusting device is constituted of a target supported displaceably by vibration, a vibration driving device applying sine-wave vibration to the target, and an FET spectrum analyzer connected to the detection output terminal of an adjusted linear displacement gauge detecting the sine-wave vibration displacement of the target. For the measuring method, sine-wave vibration displacement is applied to the target, the displacement is measured by the adjusted displacement gauge, the detected output is inputted to the FET spectrum analyzer, and the displacement gauge is adjusted based on the power spectrum obtained by the FET spectrum analyzer.

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

【0001】0001

【産業上の利用分野】この発明は、変位計調整方法及び
その装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a displacement meter adjustment method and apparatus.

【0002】0002

【従来の技術】従来の技術における直線的変位計の調整
は、次のようにして行われている。先ず、被調整直線的
変位計の一例として三角測量方式の光学式変位計を例示
すると、三角測量方式の光学式変位計10は、図4に示
すように入射光軸上にレーザ光源11及び照明レンズ1
2が列設され、入射光軸に対し適宜の角度の反射光軸上
に結像レンズ13及び光ポジションセンサ14が列設さ
れている。 光ポジションセンサ14の両端に電極14a ,14b
 が取付けられ、電極14a ,14b は、夫々から
の出力電流が電流電圧変換器15a ,15b 及び増
幅器16a ,16b を介して加算器17及び減算器
18に入力されるように接続されている。 加算器17及び減算器18は、夫々の出力が除算器19
に入力されるように接続されている。除算器19は、そ
の出力が入力されるようにリニアライザ20に接続され
、リニアライザ20の出力端は、零点調整器21・ゲイ
ン調整器22を介して光学式変位計10の出力端となっ
ている。
2. Description of the Related Art Adjustment of a linear displacement meter in the prior art is carried out as follows. First, a triangulation type optical displacement meter is illustrated as an example of a linear displacement meter to be adjusted.The triangulation type optical displacement meter 10 has a laser light source 11 and an illumination light on the incident optical axis as shown in FIG. lens 1
2 are arranged in a row, and an imaging lens 13 and an optical position sensor 14 are arranged in a row on the reflection optical axis at an appropriate angle with respect to the incident optical axis. Electrodes 14a and 14b are provided at both ends of the optical position sensor 14.
are attached, and the electrodes 14a, 14b are connected such that the output currents from each are input to an adder 17 and a subtracter 18 via current-voltage converters 15a, 15b and amplifiers 16a, 16b. The adder 17 and the subtracter 18 have their respective outputs connected to the divider 19
is connected so that it is input to the The divider 19 is connected to a linearizer 20 so that its output is input, and the output end of the linearizer 20 becomes the output end of the optical displacement meter 10 via a zero point adjuster 21 and a gain adjuster 22. .

【0003】一つの手段においては、ターゲットTに既
知の変位を順次与えながらその各変位を光学式変位計1
0により検出し、その出力端からの各出力値(例えば電
圧計による検出電圧)を読取り、既知の各変位量に応じ
てグラフに記入する。そして、リニアライザ20の調整
とその結果の出力値グラフ記入との反復によりその記入
出力値と変位量との関係が直線性をもつようにリニアラ
イザ20の調整を行うのである。それに続いて、同じ手
法で零点調整及びゲイン調整を零点調整器21・ゲイン
調整器22の調整により行う。
In one method, while sequentially applying known displacements to the target T, each displacement is measured using an optical displacement meter 1.
0, read each output value (for example, a voltage detected by a voltmeter) from the output terminal, and write it on a graph according to each known displacement amount. Then, by repeating the adjustment of the linearizer 20 and drawing the resulting output value graph, the linearizer 20 is adjusted so that the relationship between the input output value and the displacement amount has linearity. Subsequently, zero point adjustment and gain adjustment are performed by adjusting the zero point adjuster 21 and gain adjuster 22 using the same method.

【0004】別の手段においては、ターゲットをモータ
駆動によるねじ送りで変位させ、そのモータの送り量と
光学式変位計10の出力端からの検出出力とをA/D変
換してコンピュータに入力して、その結果に基づいて変
位量と光学式変位計10の検出出力との関係を表示し、
それを目視しながら直線性をもつようにリニアライザ2
0の調整を行うのである。それに続いて、零点調整器2
1・ゲイン調整器22の調整により零点調整及びゲイン
調整を同様に行う。
In another method, the target is displaced by a screw feed driven by a motor, and the feed amount of the motor and the detection output from the output end of the optical displacement meter 10 are A/D converted and input into a computer. and displaying the relationship between the displacement amount and the detection output of the optical displacement meter 10 based on the result,
Using Linearizer 2 to ensure linearity while visually checking the
0 adjustment is performed. Following that, zero point adjuster 2
1. Zero point adjustment and gain adjustment are performed in the same way by adjusting the gain adjuster 22.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】上記の従来の技術によ
る直線的変位計の調整、即ちそのリニアライザの調整に
おける前者の手段は非常に各変位毎の読取・記入及び調
整の反復で時間と手数とが非常に費やされる。後者の手
段によれば、前者の場合よりも時間が多少短縮されると
はいえ、なお時間がかかり、装置的には複雑となる。更
に、三角測量方式の光学式変位計自体は、振動のような
動的変位を検出し得るが、調整に際しての変位は低速変
位であり、振動のような高速変位の場合の調整は不可能
であり、変位計の周波数応答性等のような動的な特性の
調整が不可能である。
[Problems to be Solved by the Invention] The former method of adjusting a linear displacement meter, that is, adjusting its linearizer, according to the above-mentioned conventional technique requires a lot of time and labor because of the repetition of reading, writing, and adjustment for each displacement. is very expended. Although the latter method takes less time than the former method, it still takes more time and is more complex in terms of equipment. Furthermore, the triangulation-type optical displacement meter itself can detect dynamic displacements such as vibrations, but the displacements used for adjustment are slow displacements and cannot be adjusted for high-speed displacements such as vibrations. Therefore, it is impossible to adjust dynamic characteristics such as the frequency response of the displacement meter.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】この発明の変位計の調整
方法は、ターゲットに正弦波振動変位を与え、その変位
を被調整変位計により検出し、その検出出力をFFTス
ペクトラムアナライザに入力し、FFTスペクトラムア
ナライザで得られるパワースペクトラムに基づいて変位
計を調整するのであり、パワースペクトラム中の加振周
波数基本波のパワースペクトラム以外の高調波成分を最
小にするよう被調整変位計のリニアライザを調整する変
位計の直線性調整方法、パワースペクトラム中の加振周
波数基本波のパワースペクトラムの大きさを調整するよ
う被調整変位計のゲイン調整器を調整する変位計のゲイ
ン調整方法及び零振動点のパワースペクトラムを零又は
所望値に近づけるよう被調整変位計のオフセット調整器
を調整する変位計のオフセット調整方法が含まれる。
[Means for Solving the Problems] The displacement meter adjustment method of the present invention applies a sinusoidal vibrational displacement to a target, detects the displacement with an adjusted displacement meter, and inputs the detection output to an FFT spectrum analyzer. The displacement meter is adjusted based on the power spectrum obtained by the FFT spectrum analyzer, and the linearizer of the adjusted displacement meter is adjusted to minimize harmonic components other than the power spectrum of the excitation frequency fundamental wave in the power spectrum. A method for adjusting the linearity of a displacement meter, a method for adjusting the gain of the displacement meter to adjust the gain adjuster of the displacement meter to adjust the magnitude of the power spectrum of the excitation frequency fundamental wave in the power spectrum, and the power at the zero vibration point. The displacement meter offset adjustment method includes adjusting an offset adjuster of the displacement meter to be adjusted so that the spectrum approaches zero or a desired value.

【0007】そして、その調整方法を行う調整装置は、
振動変位可能に支承されたターゲット、ターゲットに正
弦波振動を与える振動駆動装置、及びターゲットの正弦
波振動変位を検出する被調整直線変位計の検出出力端に
接続されたFFTスペクトラムアナライザから構成され
ており、必要に応じターゲットの正弦波振動変位を検出
する基準変位計が備えられ、その検出出力端もFFTス
ペクトラムアナライザに接続されている。
[0007]The adjustment device that performs the adjustment method is
It consists of a target supported so that it can be vibrated, a vibration drive device that applies sinusoidal vibration to the target, and an FFT spectrum analyzer that is connected to the detection output end of an adjusted linear displacement meter that detects the sinusoidal vibration displacement of the target. A reference displacement meter is provided to detect the sinusoidal vibration displacement of the target as required, and its detection output terminal is also connected to the FFT spectrum analyzer.

【0008】[0008]

【作用】被調整変位計をターゲットに対向させ、その検
出出力をFFTスペクトラムアナライザに入力する。そ
してターゲットを振動駆動装置で正弦波振動させる。F
FTスペクトラムアナライザにおける表示画面をパワー
スペクトラム表示のモードにすると、被調整変位計から
のFFTスペクトラムアナライザ6への入力の表示は、
加振周波数基本波のパワースペクトラム及び高調波のパ
ワースペクトラムが現われる。
[Operation] The adjusted displacement meter is faced to the target, and its detection output is input to the FFT spectrum analyzer. The target is then vibrated in a sine wave using a vibration drive device. F
When the display screen of the FT spectrum analyzer is set to power spectrum display mode, the input from the adjusted displacement meter to the FFT spectrum analyzer 6 is displayed as follows.
A power spectrum of the excitation frequency fundamental wave and a power spectrum of harmonics appear.

【0009】被調整変位計の直線性の調整は、被調整変
位計の直線性誤差が高調波歪として高調波のパワースペ
クトラムとして現われる。そこで、高調波のパワースペ
クトラムが最小になるように被調整変位計のリニアライ
ザを調整する。被調整変位計のゲイン調整は、直線性の
調整の後、変位量と出力電圧との関係が所定の比になる
ように基本波のパワースペクトラムの高さが適宜の高さ
になるように被調整変位計のゲイン調整器を調整する。 被調整変位計のオフセット(零点)調整は、零振動点に
おけるパワースペクトラムが所定の電圧(例えば零電圧
)になるように被調整変位計の零点調整器を調整するの
である。
In adjusting the linearity of the displacement meter to be adjusted, the linearity error of the displacement meter to be adjusted appears as harmonic power spectrum as harmonic distortion. Therefore, the linearizer of the adjusted displacement meter is adjusted so that the harmonic power spectrum is minimized. After adjusting the linearity, the gain of the adjusted displacement meter is adjusted so that the height of the power spectrum of the fundamental wave becomes an appropriate height so that the relationship between the amount of displacement and the output voltage becomes a predetermined ratio. Adjust the gain adjuster of the adjustment displacement meter. Offset (zero point) adjustment of the adjusted displacement meter involves adjusting the zero point adjuster of the adjusted displacement meter so that the power spectrum at the zero vibration point becomes a predetermined voltage (for example, zero voltage).

【0010】0010

【実施例】この発明の実施例における変位計調整方法を
実施する変位計調整装置を図面に従って説明する。この
発明による調整の対象となり得る直線的変位計としては
、三角測量方式の光学式変位計や差動トランス式変位計
等、種々あるが、実施例においては、三角測量方式の光
学式変位計を例示して説明する。図1に示す変位計調整
装置において、加振器1の一例としてマグネット1a 
と可動コイル1b とから成るボイスコイル型アクチュ
エータが用いられ、可動コイル1b の一端面には、乱
反射面板2、例えば白色セラミック板が設けられている
。必要に応じて振動面である他端面に対向して被調整変
位計より高精度の基準変位センサ3、例えば静電容量式
変位センサが設けられている。加振器1の可動コイル1
b は、周波数可変の歪が少ない正弦波発振器4に接続
された駆動増幅器5の出力が入力されるように接続され
ており、他方、被調整変位計の出力が入力されるFFT
スペクトラムアナライザ6が設けられている。基準変位
センサ3は、静電容量変換器7を介してFFTスペクト
ラムアナライザ6にその出力を入力するように接続され
る。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A displacement meter adjusting device for carrying out a displacement meter adjusting method according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. There are various linear displacement meters that can be adjusted according to the present invention, such as a triangulation-type optical displacement meter and a differential transformer-type displacement meter. This will be explained with an example. In the displacement meter adjustment device shown in FIG. 1, a magnet 1a is used as an example of the vibrator 1.
A voice coil type actuator consisting of a moving coil 1b and a moving coil 1b is used, and one end surface of the moving coil 1b is provided with a diffusely reflecting face plate 2, for example, a white ceramic plate. If necessary, a reference displacement sensor 3, such as a capacitive displacement sensor, which is more accurate than the adjusted displacement meter, is provided opposite the other end surface which is the vibration surface. Moving coil 1 of exciter 1
b is connected to input the output of the drive amplifier 5 connected to the frequency variable sine wave oscillator 4 with low distortion, and on the other hand, the FFT to which the output of the adjusted displacement meter is input.
A spectrum analyzer 6 is provided. The reference displacement sensor 3 is connected to an FFT spectrum analyzer 6 via a capacitance converter 7 so as to input its output.

【0011】更に精度向上のために必要に応じ、加振器
1のフィードバック回路が設けられている。即ち、変換
器7は、正弦波発振器3・駆動増幅器4間の減算器8に
その出力をフィードバックするように接続される。
Furthermore, a feedback circuit for the vibrator 1 is provided as necessary to improve accuracy. That is, the converter 7 is connected to feed back its output to a subtracter 8 between the sine wave oscillator 3 and the drive amplifier 4.

【0012】FFTスペクトラムアナライザ6としては
、周波数がDC10KHz 以上、ダイナミックレンジ
70dB以上のものであり、好ましくは2つのパワース
ペクトラムが読取られるものである。
The FFT spectrum analyzer 6 has a frequency of DC 10 KHz or more and a dynamic range of 70 dB or more, and is preferably capable of reading two power spectra.

【0013】この発明の実施例における変位計調整方法
について、上記の変位計調整方法装置の操作・作用と共
に説明する。この発明による調整の対象となり得る直線
的変位計としては、三角測量方式の光学式変位計や差動
トランス等、種々あるが、実施例においては、三角測量
方式の光学式変位計を例示して説明する。
A displacement meter adjustment method according to an embodiment of the present invention will be explained together with the operation and function of the displacement meter adjustment method and device described above. There are various types of linear displacement meters that can be adjusted according to the present invention, such as triangulation-type optical displacement meters and differential transformers. explain.

【0014】先ず、調整の対象となる被調整変位計であ
る三角測量方式の光学式変位計10については、既に述
べた通りである。そこで、光学式変位計10の調整にお
いては、光学式変位計10は、乱反射面板2にレーザ光
源11からのレーザ光を照明レンズ12を介して投射し
、その反射光が結像レンズ13を介して光ポジションセ
ンサ14に入射されるよう乱反射面板2に対向して設置
される。そして光学式変位計10の出力端は、その出力
をFFTスペクトラムアナライザ6に入力するように接
続される。正弦波発振器4からの正弦波信号は、駆動増
幅器5に入力され、駆動増幅器5から可動コイル1b 
に供給される励磁振動電流に基づいて乱反射面板2が振
動する。その振動の振幅は、光学式変位計10の測定範
囲内でできるだけ大きくとり、周波数は10乃至100
Hz程度の周波数が適当であるが、光学式変位計10の
応答性により選定する。
First, the triangulation type optical displacement meter 10, which is the adjusted displacement meter to be adjusted, is as described above. Therefore, in adjusting the optical displacement meter 10, the optical displacement meter 10 projects the laser light from the laser light source 11 onto the diffusely reflecting face plate 2 through the illumination lens 12, and the reflected light is transmitted through the imaging lens 13. The light is placed opposite the diffusely reflecting surface plate 2 so that the light is incident on the optical position sensor 14. The output end of the optical displacement meter 10 is connected to input the output to the FFT spectrum analyzer 6. The sine wave signal from the sine wave oscillator 4 is input to the drive amplifier 5, and from the drive amplifier 5 to the moving coil 1b.
The diffuse reflection face plate 2 vibrates based on the excitation vibration current supplied to the oscillating current. The amplitude of the vibration is as large as possible within the measurement range of the optical displacement meter 10, and the frequency is 10 to 100.
A frequency of about Hz is appropriate, but it is selected depending on the responsiveness of the optical displacement meter 10.

【0015】可動コイル1b の振動は、乱反射面板2
及び可動コイル1b の端面の振動変位として光学式変
位計10の光ポジションセンサ14と変位計調整装置の
基準変位センサ3とにより検出される。光学式変位計1
0の光ポジションセンサ14の検出に基づく光学式変位
計10の出力端からの出力は、FFTスペクトラムアナ
ライザ6に入力される。
The vibration of the movable coil 1b is caused by the diffuse reflection surface plate 2.
The vibrational displacement of the end face of the moving coil 1b is detected by the optical position sensor 14 of the optical displacement meter 10 and the reference displacement sensor 3 of the displacement meter adjustment device. Optical displacement meter 1
The output from the output end of the optical displacement meter 10 based on the detection by the optical position sensor 14 of 0 is input to the FFT spectrum analyzer 6.

【0016】他方、変位計調整装置の基準変位センサ3
の検出出力は、変換器7を介してFFTスペクトラムア
ナライザ6に入力されると共に、変換器7を介して正弦
波発振器4・駆動増幅器5間の減算器8にフィードバッ
クされる。FFTスペクトラムアナライザ6への入力は
表示画面で可視的にチェックされ、減算器8へのフィー
ドバック信号は、可動コイル1b の振動が正確に正弦
波発振器4からの正弦波信号に応じるようにフィードバ
ック制御を行う。
On the other hand, the reference displacement sensor 3 of the displacement meter adjustment device
The detection output is input to the FFT spectrum analyzer 6 via the converter 7, and is also fed back via the converter 7 to the subtracter 8 between the sine wave oscillator 4 and the drive amplifier 5. The input to the FFT spectrum analyzer 6 is visually checked on the display screen, and the feedback signal to the subtracter 8 is controlled so that the vibration of the moving coil 1b accurately responds to the sine wave signal from the sine wave oscillator 4. conduct.

【0017】FFTスペクトラムアナライザ6における
表示画面をパワースペクトラム表示のモードにすると、
光学式変位計10の出力端からのFFTスペクトラムア
ナライザ6への入力の表示は、例えば図2のように示さ
れる。図2において、(a)は、正弦波発振器4からの
加振周波数基本波のパワースペクトラム、(b),(c
),(d),(e)は、その高調波のパワースペクトラ
ムである。又、変換器7を介してFFTスペクトラムア
ナライザ6に入力され基準変位センサ3の検出出力のF
FTスペクトラムアナライザ6におけるパワースペクト
ラムは、モニター用として利用され得る。
When the display screen of the FFT spectrum analyzer 6 is set to power spectrum display mode,
A display of the input to the FFT spectrum analyzer 6 from the output end of the optical displacement meter 10 is shown, for example, as shown in FIG. In FIG. 2, (a) shows the power spectrum of the excitation frequency fundamental wave from the sine wave oscillator 4, (b) and (c
), (d), and (e) are the power spectra of the harmonics. Further, the F of the detection output of the reference displacement sensor 3 is inputted to the FFT spectrum analyzer 6 via the converter 7.
The power spectrum in the FT spectrum analyzer 6 can be used for monitoring.

【0018】先ず、光学式変位計10の直線性の調整に
ついて説明する。光学式変位計10が理想直線性を有し
、直線性誤差が零である場合には、基本波のパワースペ
クトラム(a)のみが現われ、高調波のパワースペクト
ラム(b),(c),(d),(e)は現われないが、
光学式変位計10の直線性誤差がある場合には、高調波
歪が生じ、図2に示すように高調波のパワースペクトラ
ム(b),(c),(d),(e)・・・が現われる。 そこで、高調波のパワースペクトラムの大きさ、即ち歪
率が光学式変位計10の直線性誤差を表わすので、高調
波のパワースペクトラム(b),(c),(d),(e
)・・・が最小になるようにリニアライザ20を調整す
ればよいことになる。
First, the linearity adjustment of the optical displacement meter 10 will be explained. When the optical displacement meter 10 has ideal linearity and the linearity error is zero, only the fundamental wave power spectrum (a) appears, and the harmonic power spectra (b), (c), ( d) and (e) do not appear, but
If there is a linearity error in the optical displacement meter 10, harmonic distortion occurs, and as shown in FIG. 2, the harmonic power spectrum (b), (c), (d), (e)... appears. Therefore, since the magnitude of the harmonic power spectrum, that is, the distortion rate, represents the linearity error of the optical displacement meter 10, the harmonic power spectrum (b), (c), (d), (e
)... can be minimized by adjusting the linearizer 20.

【0019】具体的には、基本波のパワースペクトラム
の高さをe1 とし、高調波の高さを高さ順にe2 ,
e3 ,e4 ,e5 ・・・en とし、高調波の最
大高さのものをemax とすると、、FFTスペクト
ラムアナライザ6のカーソルを操作し、基本波のパワー
スペクトラムの高さe1 を読取り、次にemax で
あるパワースペクトラムを探し、両者の差ed、(ed
=e1 −emax )を計算し、edを最大になるよ
うに光学式変位計10のリニアライザ20を調整するの
である。
Specifically, the height of the power spectrum of the fundamental wave is e1, and the heights of the harmonics are e2, e2,
Let e3 , e4 , e5 . . . en and the maximum height of the harmonics be emax. Then, operate the cursor on the FFT spectrum analyzer 6 to read the height e1 of the power spectrum of the fundamental wave, and then emax Find the power spectrum that is, and calculate the difference ed, (ed
= e1 - emax ) and adjust the linearizer 20 of the optical displacement meter 10 so that ed is maximized.

【0020】次に、光学式変位計10のゲイン調整及び
オフセット(零点)調整について説明する。光学式変位
計10は、直線性の調整の後、変位量と出力電圧との関
係が所定の比になるようにゲイン調整がされる必要があ
る。 それは、原理的には、基本波のパワースペクトラムの高
さe1 が適宜の高さになるようにゲイン調整器22を
調整するればよい。
Next, gain adjustment and offset (zero point) adjustment of the optical displacement meter 10 will be explained. After adjusting the linearity of the optical displacement meter 10, it is necessary to perform gain adjustment so that the relationship between the amount of displacement and the output voltage becomes a predetermined ratio. In principle, this can be done by adjusting the gain adjuster 22 so that the height e1 of the power spectrum of the fundamental wave becomes an appropriate height.

【0021】実用的には、基準変位センサ3の検出出力
を利用する方法がとられる。図3に示すように、FFT
スペクトラムアナライザ6の表示を2つのパワースペク
トラムの2チャンネル同時表示にする。図示の例では、
光学式変位計10の検出出力のパワースペクトラムが上
側に、基準変位センサ3の検出出力のパワースペクトラ
ムが下側に夫々表示されている。基準変位センサ3の変
位/検出出力感度をKrとし、光学式変位計10の目標
となる変位/検出出力感度をKa とすると、Kr ×
er =Ka ×e1 K=Kr /Ka =e1 /er となるようにゲイン調整をすればよいのであるから、e
1 とer との比を計算しながらゲイン調整器22の
調整を行うのである。
Practically, a method is used in which the detection output of the reference displacement sensor 3 is used. As shown in Figure 3, FFT
The display of the spectrum analyzer 6 is made to simultaneously display two channels of two power spectra. In the illustrated example,
The power spectrum of the detection output of the optical displacement meter 10 is displayed on the upper side, and the power spectrum of the detection output of the reference displacement sensor 3 is displayed on the lower side. If the displacement/detection output sensitivity of the reference displacement sensor 3 is Kr, and the target displacement/detection output sensitivity of the optical displacement meter 10 is Ka, then Kr ×
It is only necessary to adjust the gain so that er = Ka ×e1 K = Kr /Ka = e1 /er, so e
The gain adjuster 22 is adjusted while calculating the ratio between 1 and er.

【0022】FFTスペクトラムアナライザ6の計算機
能を用いると、e1 /er が常時表示されるので、
この値が所定の値になるように光学式変位計10のゲイ
ン調整器22を調整するのである。
[0022] When using the calculation function of the FFT spectrum analyzer 6, e1 /er is always displayed, so
The gain adjuster 22 of the optical displacement meter 10 is adjusted so that this value becomes a predetermined value.

【0023】オフセット(零点)調整は、FFTスペク
トラムアナライザ6の表示画面を再び光学式変位計10
の検出出力のパワースペクトラムのみの1チャンネル表
示にし、カーソルをDC(0Hz)の位置にすると、光
学式変位計10の検出出力のオフセット電圧が表示され
るので、この表示が所定の電圧(例えば零電圧)になる
ように光学式変位計10の零点調整器21を調整するの
である。
Offset (zero point) adjustment is performed by changing the display screen of the FFT spectrum analyzer 6 to the optical displacement meter 10.
If you display only one channel of the power spectrum of the detection output of The zero point adjuster 21 of the optical displacement meter 10 is adjusted so that the voltage becomes

【0024】変位計調整装置の外部にコンピュータを接
続し、コンピュータ制御のゲイン調整器・零点調整器調
整用アクチュエータを具備させれば、上記のゲイン調整
・オフセット(零点)調整は、自動化され得る。
[0024] If a computer is connected to the outside of the displacement meter adjustment device and a computer-controlled gain adjuster/zero point adjuster adjustment actuator is provided, the gain adjustment/offset (zero point) adjustment described above can be automated.

【0025】上記の実施例における被調整変位計は光学
式変位計10であるが、渦電流型非接触変位センサ、接
触式差動トランス型変位センサ等の種々の変位センサの
直線的変位計が調整の対象となり得る。そして夫々の変
位センサに対応したターゲットに正弦波振動変位を与え
てそれを上記のように検出調整するばよいのである。又
、ディジタル出力型センサの場合には、その出力をD/
A変換器によりスペクトラムアナログ電圧に変換してか
らFFTスペクトラムアナライザ6に入力する。パルス
出力型センサの場合には、その出力をカウンタに入力し
、そのデータを上記同様にD/A変換器によりスペクト
ルアナログ電圧に変換してからFFTスペクトラムアナ
ライザ6に入力する。
The displacement meter to be adjusted in the above embodiment is an optical displacement meter 10, but linear displacement meters of various displacement sensors such as an eddy current type non-contact displacement sensor and a contact type differential transformer type displacement sensor can be used. May be subject to adjustment. Then, a sinusoidal vibration displacement is applied to the target corresponding to each displacement sensor, and the displacement is detected and adjusted as described above. In addition, in the case of a digital output type sensor, the output is D/
The spectrum is converted into an analog voltage by an A converter and then input to the FFT spectrum analyzer 6. In the case of a pulse output type sensor, its output is input to a counter, and the data is converted into a spectrum analog voltage by a D/A converter in the same manner as described above, and then input to the FFT spectrum analyzer 6.

【0026】[0026]

【発明の効果】変位計の調整、即ち直線性調整・ゲイン
調整・オフセット(零点)調整がFFTスペクトラムア
ナライザの同一表示のもとで短時間で連続的に行い得て
、手数が簡単となり、従来の技術による場合に比し調整
時間が1/10に短縮される。更に、振動のような高速
変位に対しても調整も可能であり、変位計の周波数応答
性等のような動的な特性の調整も可能である。
[Effect of the invention] Adjustment of the displacement meter, that is, linearity adjustment, gain adjustment, and offset (zero point) adjustment, can be performed continuously in a short time under the same display on the FFT spectrum analyzer. The adjustment time is reduced to 1/10 compared to the case using the above technique. Further, it is also possible to adjust high-speed displacement such as vibration, and it is also possible to adjust dynamic characteristics such as frequency response of the displacement meter.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

【図1】  この発明の実施例における変位計調整装置
の構成図である。
FIG. 1 is a configuration diagram of a displacement meter adjustment device in an embodiment of the present invention.

【図2】  この発明の実施例における変位計調整装置
のFFTスペクトラムアナライザのパワースペクトラム
である。
FIG. 2 is a power spectrum of the FFT spectrum analyzer of the displacement meter adjustment device in the embodiment of the present invention.

【図3】  この発明の実施例における変位計調整装置
のFFTスペクトラムアナライザのパワースペクトラム
である。
FIG. 3 is a power spectrum of the FFT spectrum analyzer of the displacement meter adjustment device in the embodiment of the present invention.

【図4】  この発明の実施例における変位計調整装置
が適用される三角測量方式の光学式変位計の構成図であ
る。
FIG. 4 is a configuration diagram of a triangulation type optical displacement meter to which a displacement meter adjustment device according to an embodiment of the present invention is applied.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1    加振器 1a   マグネット 1b   可動コイル 2    乱反射面板 3    基準変位センサ 4    正弦波発振器 5    駆動増幅器 6    FFTスペクトラムアナライザ7    静
電容量電圧変換器 8    減算器 10    光学式変位計 11    レーザ光源 12    照明レンズ 13    結像レンズ 14    光ポジションセンサ 14a   電極 14b   電極 15a   電流電圧変換器 15b   電流電圧変換器 16a   増幅器 16b   増幅器 17    加算器 18    減算器 19    除算器 20    リニアライザ 21    零点調整器 22    ゲイン調整器
1 Vibrator 1a Magnet 1b Moving coil 2 Diffuse reflection face plate 3 Reference displacement sensor 4 Sine wave oscillator 5 Drive amplifier 6 FFT spectrum analyzer 7 Capacitance voltage converter 8 Subtractor 10 Optical displacement meter 11 Laser light source 12 Illumination lens 13 Conclusion Image lens 14 Optical position sensor 14a Electrode 14b Electrode 15a Current-voltage converter 15b Current-voltage converter 16a Amplifier 16b Amplifier 17 Adder 18 Subtractor 19 Divider 20 Linearizer 21 Zero point adjuster 22 Gain adjuster

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】  ターゲットに正弦波振動変位を与え、
その変位を被調整変位計により検出し、その検出出力を
FFTスペクトラムアナライザに入力し、FFTスペク
トラムアナライザで得られるパワースペクトラムに基づ
いて変位計の特性を調整する変位計調整方法。
[Claim 1] Applying a sinusoidal vibrational displacement to the target,
A displacement meter adjustment method in which the displacement is detected by a displacement meter to be adjusted, the detected output is input to an FFT spectrum analyzer, and the characteristics of the displacement meter are adjusted based on the power spectrum obtained by the FFT spectrum analyzer.
【請求項2】  ターゲットに正弦波振動変位を与え、
その変位を被調整変位計により検出し、その検出出力を
FFTスペクトラムアナライザに入力し、FFTスペク
トラムアナライザで得られるスペクトラム中の加振周波
数基本波のパワースペクトラム以外の高調波成分を最小
にするよう被調整変位計のリニアライザを調整する変位
計の直線性調整方法。
[Claim 2] Applying a sinusoidal vibrational displacement to the target,
The displacement is detected by the adjusted displacement meter, and the detection output is input to the FFT spectrum analyzer. How to adjust the linearity of a displacement meter by adjusting the linearizer of the displacement meter.
【請求項3】  ターゲットに正弦波振動変位を与え、
その変位を被調整変位計により検出し、その検出出力を
FFTスペクトラムアナライザに入力し、FFTスペク
トラムアナライザで得られるパワースペクトラム中の加
振周波数基本波のパワースペクトラムの大きさを調整す
るよう被調整変位計のゲイン調整器を調整する変位計の
ゲイン調整方法。
[Claim 3] Applying a sinusoidal vibrational displacement to the target,
The displacement is detected by the adjusted displacement meter, and the detected output is input to the FFT spectrum analyzer. How to adjust the gain of a displacement meter.
【請求項4】  ターゲットに正弦波振動変位を与え、
その変位を被調整変位計により検出し、その検出出力を
FFTスペクトラムアナライザに入力し、FFTスペク
トラムアナライザで得られる零振動点のパワースペクト
ラムを零又は所望値に近づけるよう被調整変位計のオフ
セット調整器を調整する変位計のオフセット調整方法。
[Claim 4] Applying a sinusoidal vibrational displacement to the target,
The displacement is detected by the adjusted displacement meter, the detected output is input to the FFT spectrum analyzer, and the offset adjuster of the adjusted displacement meter is used to make the power spectrum of the zero vibration point obtained by the FFT spectrum analyzer closer to zero or a desired value. How to adjust the displacement meter offset.
【請求項5】  振動変位可能に支承されたターゲット
、ターゲットに正弦波振動を与える振動駆動装置、及び
ターゲットの正弦波振動変位を検出する被調整直線変位
計の検出出力端に接続されたFFTスペクトラムアナラ
イザから構成された変位計調整装置。
5. An FFT spectrum connected to a detection output terminal of a target supported for vibrational displacement, a vibration drive device that applies sinusoidal vibration to the target, and an adjusted linear displacement meter that detects the sinusoidal vibrational displacement of the target. A displacement meter adjustment device consisting of an analyzer.
【請求項6】  振動変位可能に支承されたターゲット
、ターゲットに正弦波振動を与える振動駆動装置、ター
ゲットの正弦波振動変位を検出する基準変位計、並びに
ターゲットの正弦波振動変位を検出する被調整直線変位
計及び基準変位計の各検出出力端に接続されたFFTス
ペクトラムアナライザから構成された変位計調整装置。
6. A target supported for vibrational displacement, a vibration drive device that applies sinusoidal vibration to the target, a reference displacement meter that detects the sinusoidal vibrational displacement of the target, and an adjusted target that detects the sinusoidal vibrational displacement of the target. A displacement meter adjustment device consisting of an FFT spectrum analyzer connected to each detection output terminal of a linear displacement meter and a reference displacement meter.
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