JPH05164780A - Method and device for measuring performance of acceleration sensor - Google Patents

Method and device for measuring performance of acceleration sensor

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Publication number
JPH05164780A
JPH05164780A JP33217691A JP33217691A JPH05164780A JP H05164780 A JPH05164780 A JP H05164780A JP 33217691 A JP33217691 A JP 33217691A JP 33217691 A JP33217691 A JP 33217691A JP H05164780 A JPH05164780 A JP H05164780A
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JP
Japan
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acceleration
acceleration sensor
sensor
centrifugal force
output
Prior art date
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Application number
JP33217691A
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Japanese (ja)
Inventor
Masahiro Kimiwada
昌広 君和田
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Nidec Copal Corp
Original Assignee
Nidec Copal Corp
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Publication date
Application filed by Nidec Copal Corp filed Critical Nidec Copal Corp
Priority to JP33217691A priority Critical patent/JPH05164780A/en
Publication of JPH05164780A publication Critical patent/JPH05164780A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE:To achieve measurement as an acceleration region in a wide range by giving a sensor a centrifugal force in a direction which crosses a direction or gravity and by comparing the given centrifugal force with an acceleration which the sensor measured. CONSTITUTION:An upper surface 45 of a measurement arm 44 is allowed to cross a direction C of gravity and an acceleration sensor 1 is fitted to a reference surface 47 of a sample stand 46 so that a measurement axis crosses the direction C. The sensor indicates gravitational acceleration to be 0G. A cord 49 of the sensor 1 is connected 50 to a control box 48. When a drive motor 67 is operated, a rotary axis 19 is driven, the arm 44 is rotated within a horizontal plane, and then an acceleration consisting of centrifugal force is given to the sensor 1 from a direction B which crosses the direction C. An output from the sensor 1 is output to a proper comparison means through a slip ring 39 and a rotary speed of the axis 19 is output to a comparison means by an encoder 52. A comparison means obtains an actual acceleration from a given centrifugal force, compares it with a value of acceleration which is detected by the sensor 1 for evaluating performance of the sensor 1.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、加速度センサの性能測
定方法および装置に係り、特に、加速度センサの出力特
性を広範囲に亘り測定することのできる加速度センサの
性能測定方法および装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method and apparatus for measuring the performance of an acceleration sensor, and more particularly to a method and apparatus for measuring the performance of an acceleration sensor capable of measuring the output characteristics of the acceleration sensor over a wide range.

【0002】[0002]

【従来の技術】一般に、加速度センサは、例えば、自動
車等に多用されており、走行中の旋回動作で、車体の進
行方向に対して直行する方向(車体の横方向)に遠心力
で加速度が作用して車体が傾く場合に、この車体の横方
向に働く加速度を検出して、車体が傾く方向のサスペン
ションを堅くする等の制御機構の加速度の検出手段に適
用されている。
2. Description of the Related Art Generally, an acceleration sensor is often used in, for example, an automobile and the like, and during a turning operation during traveling, an acceleration due to a centrifugal force is applied in a direction orthogonal to the traveling direction of the vehicle body (lateral direction of the vehicle body). When the vehicle body leans by acting, the acceleration acting in the lateral direction of the vehicle body is detected, and the acceleration detecting means of the control mechanism is used to stiffen the suspension in the vehicle body leaning direction.

【0003】また、従来からある加速度センサ1につい
て説明すると、加速度センサ1は、図5に示すように、
相互に対向する固定電極2,2間にばね機能を有する可
動電極3を配設した2個のコンデンサを重ねた構造(差
動コンデンサ)をしており、加速度が加わると、可動電
極3が図中矢印Aの方向に変位して2個のコンデンサの
容量が変化し、2個のコンデンサの相対容量により加速
度を検出するようになっている。
Further, the conventional acceleration sensor 1 will be described. As shown in FIG.
It has a structure (differential capacitor) in which two capacitors in which a movable electrode 3 having a spring function is disposed between fixed electrodes 2 and 2 facing each other are stacked (differential capacitor). Displacement in the direction of the middle arrow A changes the capacities of the two capacitors, and the acceleration is detected by the relative capacities of the two capacitors.

【0004】つぎに、従来の加速度センサ1の出力特性
を測定する加速度センサの性能測定装置4を図6により
説明する。
Next, an acceleration sensor performance measuring device 4 for measuring the output characteristics of the conventional acceleration sensor 1 will be described with reference to FIG.

【0005】図6に示すように、従来の加速度センサの
性能測定装置4においては、下部に重力方向と直交する
方向に水平にベースフレーム5が配設され、このベース
フレーム5上には、2個のサイドフレーム6,6が平行
に立設されており、これらのサイドフレーム6,6間の
適宜な位置には、前記ベースフレーム5と平行に延在す
るようにして平板状またはドラム状の試料支持台7が回
転軸7aをもって回転自在に横架されている。そして、
試料支持台7は一方のサイドフレーム6に固着されたス
テッピングモータ8により回転され任意の角度に保持可
能とされている。さらに、前記試料支持台7の側面に
は、加速度センサ1がその厚さ方向(測定軸の方向)を
回転軸7aと直交する方向に合わせて着脱自在に装着可
能とされている。
As shown in FIG. 6, in a conventional performance measuring device 4 for an acceleration sensor, a base frame 5 is horizontally arranged in the lower part in a direction orthogonal to the direction of gravity, and 2 is provided on the base frame 5. The individual side frames 6 and 6 are erected parallel to each other. At appropriate positions between the side frames 6 and 6, a flat plate shape or a drum shape is formed so as to extend in parallel with the base frame 5. A sample support base 7 is horizontally rotatably mounted on a rotary shaft 7a. And
The sample support base 7 is rotated by a stepping motor 8 fixed to one side frame 6 and can be held at an arbitrary angle. Further, the acceleration sensor 1 can be detachably mounted on the side surface of the sample support base 7 with its thickness direction (direction of the measurement axis) aligned with the direction orthogonal to the rotation axis 7a.

【0006】つぎに、前述した従来の加速度センサの性
能測定装置4による加速度センサ1の性能測定方法につ
いて図6から図9により説明する。
Next, a method of measuring the performance of the acceleration sensor 1 by the above-described conventional performance measuring device 4 for the acceleration sensor will be described with reference to FIGS. 6 to 9.

【0007】従来は重力加速度を利用して測定するもの
であり、図6示すように、試料支持台7の側面に加速度
センサ1を適宜な方法により装着し、その後図7に示す
ように、試料支持台7の角度を測定すべき加速度に応じ
てステッピングモータ8を駆動させて、所定の角度θに
固定する。
Conventionally, the gravitational acceleration is used for the measurement. As shown in FIG. 6, the acceleration sensor 1 is attached to the side surface of the sample support base 7 by an appropriate method, and then, as shown in FIG. The stepping motor 8 is driven according to the acceleration at which the angle of the support base 7 is to be measured, and is fixed at a predetermined angle θ.

【0008】つまり、加速度センサ1による図中矢印B
で示す測定軸の方向を図中矢印Cで示す重力方向に対し
て角度θ(以下、軸角度と呼ぶ)に配置させて、言い替
えると加速度センサ1に重力加速度×軸角度の余弦値
(1G×cosθ)を付与させて、加速度センサ1から
の出力、例えば、電圧出力を図示しない公知の測定手段
により測定するようになっている。
That is, the arrow B in the figure by the acceleration sensor 1
The direction of the measurement axis indicated by is arranged at an angle θ (hereinafter, referred to as an axis angle) with respect to the gravity direction indicated by an arrow C in the figure, in other words, the acceleration sensor 1 has a gravitational acceleration × a cosine value of an axis angle (1G × cos θ), and the output from the acceleration sensor 1, for example, the voltage output is measured by a known measuring means (not shown).

【0009】よって、図8に示すように、測定軸の方向
Bが重力方向Cと合致する場合には、θ=0度となり、
1Gの加速度が測定でき、図9に示すように、測定軸の
方向Bが重力方向Cと垂直となる場合には、θ=90度
となり0Gの加速度が測定できる。
Therefore, as shown in FIG. 8, when the direction B of the measurement axis matches the direction C of gravity, θ = 0 degree,
Acceleration of 1G can be measured, and as shown in FIG. 9, when the direction B of the measurement axis is perpendicular to the gravity direction C, θ = 90 degrees, and 0G acceleration can be measured.

【0010】そして、この軸角度を任意に変化させて、
各軸角度における加速度センサ1の出力を測定するとと
もに、付与した加速度とを適宜な比較手段により比較し
て、加速度センサ1の性能を測定していた。
Then, by changing this axis angle arbitrarily,
The performance of the acceleration sensor 1 is measured by measuring the output of the acceleration sensor 1 at each axis angle and comparing the applied acceleration with an appropriate comparison means.

【0011】[0011]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述し
た従来の加速度センサの性能測定装置4における加速度
センサ1の性能測定方法では、重力加速度を適用して加
速度を測定するために、最大1Gまでの加速度の測定し
かできないという問題点があった。
However, in the performance measuring method of the acceleration sensor 1 in the above-described performance measuring device 4 for an acceleration sensor of the related art, in order to measure the acceleration by applying the gravitational acceleration, the acceleration of up to 1 G is required. There was a problem that you could only measure

【0012】また、加速度センサ1に重力方向に対する
軸角度を付与して測定を行うために、測定をする毎に加
速度センサ1を任意の角度に傾斜させざるを得ず、加速
度センサ1の傾斜角度を変化させることで発生する種々
の影響、例えば、他軸感度等により出力が変化するとい
う問題点があった。さらに、加速度センサ1の出力特性
の直線性を測定しようとすると、傾斜角度を精度よく正
確に検出しなければならず、傾斜角度の検出手段が高価
になり経済的負担が増加するという問題点があった。
Further, in order to perform measurement by giving an axis angle to the acceleration sensor 1 with respect to the direction of gravity, the acceleration sensor 1 must be tilted at an arbitrary angle each time measurement is performed, and the tilt angle of the acceleration sensor 1 is inevitable. There is a problem in that the output changes due to various influences generated by changing, such as the sensitivity of another axis. Further, in order to measure the linearity of the output characteristic of the acceleration sensor 1, it is necessary to detect the tilt angle with high accuracy and accuracy, and the tilt angle detection means becomes expensive and the economical burden increases. there were.

【0013】本発明はこれらの点に鑑みてなされたもの
であり、前述した従来のものにおける問題点を克服し、
簡単な構造で、信頼性が高く、重力加速度を越える広範
囲の加速度領域での測定を可能とした加速度センサの性
能測定方法および装置を提供することを目的とする。
The present invention has been made in view of these points, and overcomes the above-mentioned problems in the conventional ones.
An object of the present invention is to provide an acceleration sensor performance measuring method and device which have a simple structure, have high reliability, and can perform measurement in a wide range of acceleration regions exceeding gravitational acceleration.

【0014】[0014]

【課題を解決するための手段】前述した目的を達成する
ため請求項1に記載の本発明の加速度センサの性能測定
方法は、加速度センサに対して、測定すべき加速度とし
て重力方向と直交する方向の遠心力を付与し、この付与
遠心力と加速度センサが測定した加速度とを比較して性
能測定を行うことを特徴としている。
In order to achieve the above-mentioned object, the performance measuring method for an acceleration sensor according to the present invention as defined in claim 1 is such that an acceleration to be measured with respect to the acceleration sensor is a direction orthogonal to the direction of gravity. Is applied, and the performance is measured by comparing the applied centrifugal force with the acceleration measured by the acceleration sensor.

【0015】また、請求項2に記載の本発明の加速度セ
ンサの性能測定装置は、装着した加速度センサに対して
重力方向と直交する方向の遠心力を付与する遠心力付与
手段と、前記加速度センサに付与された遠心力を求める
付与遠心力計測手段と、前記加速度センサが測定した加
速度に応答する出力を取出すセンサ出力取出し手段とを
有することを特徴としている。
According to a second aspect of the present invention, there is provided an acceleration sensor performance measuring apparatus, wherein a centrifugal force imparting means for imparting a centrifugal force to a mounted acceleration sensor in a direction orthogonal to a gravity direction, and the acceleration sensor. It is characterized by having an applied centrifugal force measuring means for obtaining the centrifugal force applied to the sensor and a sensor output extracting means for extracting an output in response to the acceleration measured by the acceleration sensor.

【0016】[0016]

【作用】本発明の加速度センサの性能測定装置を本発明
の加速度センサの性能測定方法に従って動作させること
により、加速度センサに遠心力を測定すべき加速度とし
て付与して加速度センサの性能測定(出力特性の測定)
ができるので、重力加速度を越えた範囲の加速度領域に
おける性能測定ができるとともに、加速度を連続的に変
化させて測定することができる。
By operating the acceleration sensor performance measuring apparatus of the present invention according to the acceleration sensor performance measuring method of the present invention, centrifugal force is applied to the acceleration sensor as acceleration to be measured to measure the performance of the acceleration sensor (output characteristic). Measurement)
Therefore, the performance can be measured in an acceleration region beyond the gravitational acceleration, and the acceleration can be continuously changed and measured.

【0017】[0017]

【実施例】以下、本発明の一実施例を図1から図4によ
り説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENT An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS.

【0018】図1は、本発明による加速度センサの性能
測定装置の要部を示す縦断面図である。
FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing a main part of a performance measuring device for an acceleration sensor according to the present invention.

【0019】図1に詳示するように、本実施例の加速度
センサの性能測定装置9においては、フレーム10は水
平方向に配設された上ベース11と中ベース12と下ベ
ース13とが適宜な離間距離で相互に対向するようにし
て、鉛直方向に立設された適宜な数の支柱14に固着し
て配設されている。そして、所望の支柱14の下方に
は、加速度センサの性能測定装置9のレベル調整と振動
吸収を兼ねたレベリングマウント15が配設されてい
る。
As shown in detail in FIG. 1, in the performance measuring device 9 for an acceleration sensor of this embodiment, the frame 10 includes an upper base 11, a middle base 12 and a lower base 13 which are arranged in the horizontal direction. It is fixedly arranged on a suitable number of columns 14 standing upright in the vertical direction so as to be opposed to each other at various separation distances. Below the desired support 14, a leveling mount 15 is provided which serves as both level adjustment and vibration absorption for the performance measuring device 9 of the acceleration sensor.

【0020】このように形成されているフレーム10
に、装着した加速度センサ1に対して重力方向と直交す
る方向の遠心力を付与する遠心力付与手段と、前記加速
度センサに付与された遠心力を求める付与遠心力計測手
段と、前記加速度センサが測定した加速度に応答する出
力を取出すセンサ出力取出し手段とが設けられている。
The frame 10 formed in this way
Further, a centrifugal force imparting means for imparting a centrifugal force in a direction orthogonal to the direction of gravity to the mounted acceleration sensor 1, an imparting centrifugal force measuring means for determining the centrifugal force imparted to the acceleration sensor, and the acceleration sensor. A sensor output extracting means for extracting an output in response to the measured acceleration is provided.

【0021】まず、加速度センサ1に対して重力方向と
直交する方向の遠心力を付与する遠心力付与手段につい
て説明する。
First, a centrifugal force applying means for applying a centrifugal force to the acceleration sensor 1 in a direction orthogonal to the gravity direction will be described.

【0022】前記中ベース12の適宜な位置には、鉛直
方向に貫通する適宜な大きさの主貫通孔16と副貫通孔
17とが所望の間隔をおいて穿設されている。また、前
記上ベース11には、中ベース12に形成された主貫通
孔16と鉛直方向に軸心を同一とされた適宜な大きさの
貫通孔18が穿設されている。そして、前記上ベース1
1に設けた貫通孔18と中ベース12に設けた主貫通孔
16との共通軸心上には、回転軸19が鉛直方向に配設
されている。
At appropriate positions of the middle base 12, main through holes 16 and auxiliary through holes 17 of appropriate sizes penetrating in the vertical direction are formed at desired intervals. Further, the upper base 11 is provided with a through hole 18 of an appropriate size having the same axial center in the vertical direction as the main through hole 16 formed in the middle base 12. And the upper base 1
A rotary shaft 19 is arranged in the vertical direction on the common axis of the through hole 18 provided in the first base hole 16 and the main through hole 16 provided in the middle base 12.

【0023】前記中ベース12に設けた副貫通孔17に
は、前記回転軸19の駆動手段20が配設されている。
そして、駆動手段20と回転軸19とはベルト伝動によ
り駆動力が伝達されるようになっている。
A drive means 20 for the rotating shaft 19 is provided in the sub through hole 17 provided in the middle base 12.
The driving force is transmitted to the drive means 20 and the rotary shaft 19 by belt transmission.

【0024】さらに説明すると、前記回転軸19は両端
を中央部より小径とされた複数の異径部を有する段付き
軸とされており、上端は前記上ベース11より上方に位
置しており、下端は前記中ベース12より下方で前記下
ベース13より上方に位置されている。さらに、回転軸
19は、前記上ベース11に設けた貫通孔18と中ベー
ス12に設けた主貫通孔16とに、それぞれ固着された
適宜な上支持部材21と下支持部材22とに装着されて
いる軸受23,23によって回転自在に軸支されてい
る。
To further explain, the rotary shaft 19 is a stepped shaft having a plurality of different diameter portions whose both ends are smaller in diameter than the central portion, and the upper end is located above the upper base 11, The lower end is located below the middle base 12 and above the lower base 13. Further, the rotary shaft 19 is attached to an appropriate upper support member 21 and lower support member 22, which are fixed to the through hole 18 provided in the upper base 11 and the main through hole 16 provided in the middle base 12, respectively. It is rotatably supported by bearings 23, 23.

【0025】前記上支持部材21は、図2に詳示するよ
うに、前記貫通孔18の内径より若干小さな外径を有す
る略円筒状の本体24と、この本体24の上方の端面に
貫通孔18より大径とされ径方向外側に向かって延伸さ
れた大フランジ部25と、下方の端面に貫通孔18より
小径とされ軸心方向に向かって延伸された軸心部に孔を
有する小フランジ部26とによって形成されている。こ
の上支持部材21は、小フランジ部26を下方にして本
体24を前記貫通孔18に挿入されて、大フランジ部2
5の下面27を上ベース11の上面28へ当接されてい
て、大フランジ部25と上ベース11とを図示しない適
宜な方法により固着して装着されている。さらに、前記
本体24の内周面には、前述した回転軸19を支承する
軸受23が小フランジ部26の上面29と当接されて位
置決めして装着されている。
As shown in detail in FIG. 2, the upper support member 21 has a substantially cylindrical main body 24 having an outer diameter slightly smaller than the inner diameter of the through hole 18, and a through hole formed in an upper end surface of the main body 24. Large flange portion 25 having a diameter larger than 18 and extending outward in the radial direction, and a small flange having a hole in the axial end portion having a smaller diameter than the through hole 18 and extending in the axial direction in the lower end surface. And part 26. In the upper support member 21, the main body 24 is inserted into the through hole 18 with the small flange portion 26 facing downward, and the large flange portion 2 is inserted.
The lower surface 27 of the upper portion 5 is in contact with the upper surface 28 of the upper base 11, and the large flange portion 25 and the upper base 11 are fixedly attached by an appropriate method (not shown). Further, on the inner peripheral surface of the main body 24, the bearing 23 for supporting the rotating shaft 19 is mounted so as to be in contact with the upper surface 29 of the small flange portion 26 so as to be positioned.

【0026】前記下支持部材22は、図3に詳示するよ
うに、前記主貫通孔16の内径より若干小さな外径を有
する略円筒状の本体30と、この本体30の外周面の適
宜な位置に径方向外側に向かって延伸された鍔部31
と、この本体30の一方の端面に貫通孔より小径とされ
軸心方向に向かって延伸された軸心部に孔を有するフラ
ンジ部32とから形成されている。この下支持部材22
は、フランジ部32を上方にして本体30を前記主貫通
孔16に挿入されて、鍔部22の上面33を中ベース1
2の下面34へ当接されていて、鍔部31と中ベース1
2とを図示しない適宜な方法により固着して装着されて
いる。さらに、前記本体30の内周面には、前述した回
転軸19を支承する軸受23がフランジ部32の下面3
5と当接されて位置決めして装着されている。
As shown in detail in FIG. 3, the lower support member 22 has a substantially cylindrical main body 30 having an outer diameter slightly smaller than the inner diameter of the main through hole 16, and an appropriate outer peripheral surface of the main body 30. Flange portion 31 that is radially outwardly extended to a position
And a flange portion 32 having a smaller diameter than the through hole and having a hole in the axial center portion extending in the axial direction in one end surface of the main body 30. This lower support member 22
Inserts the main body 30 into the main through hole 16 with the flange portion 32 facing upward, and the upper surface 33 of the collar portion 22 is inserted into the middle base 1.
2 is in contact with the lower surface 34 of the flange 2, and the flange 31 and the middle base 1
2 and 2 are fixedly attached by an appropriate method not shown. Further, on the inner peripheral surface of the main body 30, the bearing 23 for supporting the rotating shaft 19 described above is provided on the lower surface 3 of the flange portion 32.
5 is brought into contact with and positioned so as to be mounted.

【0027】また、図2および図3に詳示するように、
上支持部材21に装着された軸受23は止め輪36によ
り回転軸19へ固定され、下支持部材22に装着された
軸受23は座金37と軸受用ナット38とにより回転軸
19へ固定されている。
Further, as shown in detail in FIGS. 2 and 3,
The bearing 23 mounted on the upper support member 21 is fixed to the rotary shaft 19 by a snap ring 36, and the bearing 23 mounted on the lower support member 22 is fixed to the rotary shaft 19 by a washer 37 and a bearing nut 38. ..

【0028】また、回転軸19の上部には、適宜な形状
の支持部材43を介して断面略矩形の所望の長さの測定
アーム44が回転軸19と直交する水平方向に配設され
ている。そして、この測定アーム44の上面45の適宜
な位置には、加速度センサ1が装着される断面略L字状
の試料台46が基準面47を鉛直方向として固着されて
いる。なお、測定アーム44は円盤状に形成してもよ
く、特に、本実施例に限定されるものではない。
A measuring arm 44 having a substantially rectangular cross section and having a desired length is disposed above the rotary shaft 19 in a horizontal direction orthogonal to the rotary shaft 19 through a supporting member 43 having an appropriate shape. .. Then, at a suitable position on the upper surface 45 of the measuring arm 44, a sample table 46 having a substantially L-shaped cross section on which the acceleration sensor 1 is mounted is fixed with the reference surface 47 as the vertical direction. The measuring arm 44 may be formed in a disc shape and is not particularly limited to this embodiment.

【0029】さらに、前述した回転軸19の各軸受2
3,23の間の位置には、中ベース12から上ベース1
1に向かって駆動力を伝達される従動プーリ55と、回
転軸19を含めた回転系の回転の安定を図るフライホイ
ール56と、スリップリング39からなる外部機器との
入出力手段が適宜な方法により固着されている。
Further, each bearing 2 of the rotating shaft 19 described above.
At a position between 3 and 23, the middle base 12 to the upper base 1
The driven pulley 55 that transmits the driving force toward 1, the flywheel 56 that stabilizes the rotation of the rotating system including the rotating shaft 19, and the input / output means for the external device including the slip ring 39 are appropriate methods. It is fixed by.

【0030】また、前記中ベース12の副貫通孔17に
配設された駆動手段20の部分についてさらに説明する
と、図4に示すように、副貫通孔17部分の中ベース1
2の下面には、適宜な支持部材57が固着されている。
この支持部材57は前記副貫通孔17の内径より若干小
さな外径を有する略円筒状の本体58と、軸方向のほぼ
中間位置に、本体58の外周から径方向に延在させた外
フランジ59と、本体58の内周から軸心方向に延伸さ
れた軸心部に孔を有する内フランジ60とから形成され
ている。そして、この支持部材57は本体58を前記副
貫通孔17に遊嵌されて、外フランジ59の上面61を
中ベース12の下面34へ当接されていて、外フランジ
59と中ベース12とを図示しない適宜な方法により固
着して装着されている。さらに、前記本体58の内周面
63には、両端から2個の軸受23,23が内フランジ
60の端面64,64と当接されて位置決めして装着さ
れている。さらに、前記各軸受23,23を共通軸心と
された軸65が鉛直方向に軸受23,23に挿入され、
中ベース12側は止め輪36、下ベース13側は軸受用
ナット38で固定されて回転自在になっている。
Further, the part of the driving means 20 disposed in the sub through hole 17 of the middle base 12 will be further described. As shown in FIG.
An appropriate support member 57 is fixed to the lower surface of 2.
The support member 57 has a substantially cylindrical main body 58 having an outer diameter slightly smaller than the inner diameter of the auxiliary through hole 17, and an outer flange 59 extending radially from the outer periphery of the main body 58 at a substantially intermediate position in the axial direction. And an inner flange 60 having a hole in the axial center portion extending from the inner periphery of the main body 58 in the axial direction. The main body 58 of the support member 57 is loosely fitted in the auxiliary through hole 17, and the upper surface 61 of the outer flange 59 is brought into contact with the lower surface 34 of the middle base 12 to connect the outer flange 59 and the middle base 12. It is fixedly attached by an appropriate method not shown. Further, on the inner peripheral surface 63 of the main body 58, two bearings 23, 23 from both ends are abutted against the end surfaces 64, 64 of the inner flange 60 and positioned and mounted. Further, a shaft 65 having the bearings 23, 23 as a common shaft center is vertically inserted into the bearings 23, 23,
The middle base 12 side is fixed by a retaining ring 36, and the lower base 13 side is fixed by a bearing nut 38 so as to be rotatable.

【0031】前記軸65の上端は前記中ベース12より
上方に位置しており、下端は前記中ベース12より下方
に位置されている。そして、軸12の上端には、駆動プ
ーリ66が固着されており、軸の下端には、適宜な継手
51を介して駆動モータ67が駆動手段20として接続
されている。この駆動モータ67は適宜な取付部材68
により、前記支持部材57を介して中ベース12へ取着
けられている。
The upper end of the shaft 65 is located above the middle base 12, and the lower end is located below the middle base 12. A drive pulley 66 is fixed to the upper end of the shaft 12, and a drive motor 67 is connected to the lower end of the shaft as a drive unit 20 via an appropriate joint 51. This drive motor 67 has an appropriate mounting member 68.
Thus, it is attached to the middle base 12 via the support member 57.

【0032】また、前記軸65に装着された駆動プーリ
66と前記回転軸19に装着された従動プーリ55とに
はベルト69が巻回されており、駆動モータ67による
駆動力を回転軸19へ伝達可能とされている。
A belt 69 is wound around the drive pulley 66 mounted on the shaft 65 and the driven pulley 55 mounted on the rotary shaft 19, and the driving force from the drive motor 67 is applied to the rotary shaft 19. It is possible to transmit.

【0033】なお、駆動モータ67による駆動力を回転
軸19へ伝達させる伝達手段はベルト伝動でなく、公知
の伝動手段から選択して適用すればよく、特に、本実施
例に限定されるものではない。さらに、駆動モータ67
を直接中ベース12へ取着け、駆動モータ67の出力軸
70に直接駆動プーリ66を固着させてもよい。
The transmission means for transmitting the driving force from the drive motor 67 to the rotary shaft 19 is not belt transmission but may be selected from known transmission means and applied, and is not particularly limited to this embodiment. Absent. Further, the drive motor 67
May be directly attached to the middle base 12, and the drive pulley 66 may be directly fixed to the output shaft 70 of the drive motor 67.

【0034】つぎに、加速度センサ1に付与された遠心
力を求める付与遠心力計測手段を説明する。
Next, the applied centrifugal force measuring means for obtaining the centrifugal force applied to the acceleration sensor 1 will be described.

【0035】本実施例においては、回転軸19の回転角
度をエンコーダ52によって測定して、加速度センサ1
に付与される遠心力の大きさを求めるようにしている。
すなわち、前記回転軸19の下端には、適宜な継手51
を介してエンコーダ52が接続されている。このエンコ
ーダ52は適宜な取付部材53により、前記下支持部材
22を介して中ベース12へ取着けられている。さら
に、エンコーダ52によって測定された回転軸19の回
転角度は図示しない適宜な外部機器へ出力されて、加速
度センサ1に付与される遠心力を演算し、さらに加速度
センサ1によって測定された加速度との比較に供される
ようになっている。
In this embodiment, the rotation angle of the rotary shaft 19 is measured by the encoder 52, and the acceleration sensor 1
The magnitude of the centrifugal force applied to is calculated.
That is, an appropriate joint 51 is attached to the lower end of the rotary shaft 19.
The encoder 52 is connected via. The encoder 52 is attached to the middle base 12 via the lower support member 22 by an appropriate attachment member 53. Further, the rotation angle of the rotary shaft 19 measured by the encoder 52 is output to an appropriate external device (not shown) to calculate the centrifugal force applied to the acceleration sensor 1, and the acceleration measured by the acceleration sensor 1 It is designed for comparison.

【0036】なお、回転軸19の下端を適宜な形状にし
て、エンコーダ52の入力軸54に直接固着させてもよ
い。
The lower end of the rotary shaft 19 may be formed in an appropriate shape and directly fixed to the input shaft 54 of the encoder 52.

【0037】また、回転軸19の回転数あるいは回転速
度の測定には、非接触式の回転計、ストロボスコープ等
を用いてもよく、特に、本実施例に限定されるものでは
ない。
A non-contact type tachometer, stroboscope or the like may be used for measuring the number of rotations or the rotation speed of the rotary shaft 19, and the present invention is not particularly limited to this embodiment.

【0038】つぎに、加速度センサ1が測定した加速度
に応答する出力を取出すセンサ出力取出し手段を説明す
る。
Next, the sensor output extracting means for extracting the output in response to the acceleration measured by the acceleration sensor 1 will be described.

【0039】本実施例においては、出力を取出すととも
に電力を供給するように形成されている。すなわち、図
1に示すように、回転軸19の軸心部には、上端からス
リップリング39の取付位置に亘り孔40が穿設されて
おり、スリップリング39の取付位置の近傍の回転軸1
9の外周面から軸心方向に穿設された孔41とにより連
通されて連通孔が形成されている。
In this embodiment, the output is formed and the power is supplied. That is, as shown in FIG. 1, a hole 40 is formed in the shaft center portion of the rotating shaft 19 from the upper end to the mounting position of the slip ring 39, and the rotating shaft 1 near the mounting position of the slip ring 39.
The outer peripheral surface of 9 is communicated with a hole 41 bored in the axial direction to form a communication hole.

【0040】また、回転軸19の上端には、加速度セン
サ1へ給電する電源のレギュレタと加速度センサ1の出
力の変換回路とが内蔵された制御ボックス48が固着さ
れており、この制御ボックス48の側面には加速度セン
サ1のコード49が接続されるターミナル50が配設さ
れており、回転軸19と対向する端面からは前記連通孔
42を介してスリップリング39へ所望の配線が引き回
されている。なお、この制御ボックス48は電源のレギ
ュレタと加速度センサ1の出力の変換回路を内蔵させな
いで、配線の引き回し用のターミナルとしてもよく、特
に、本実施例に限定されるものではない。そしてさら
に、スリップリング39より取出された加速度センサ1
の出力は図示しない適宜な比較手段に出力されて、加速
度センサ1に付与された遠心力との比較に供されるよう
になっている。
At the upper end of the rotary shaft 19, there is fixed a control box 48 in which a regulator of a power supply for supplying power to the acceleration sensor 1 and a conversion circuit for the output of the acceleration sensor 1 are built in. A terminal 50 to which the cord 49 of the acceleration sensor 1 is connected is provided on the side surface, and desired wiring is routed from the end surface facing the rotating shaft 19 to the slip ring 39 through the communication hole 42. There is. The control box 48 may be a terminal for routing the wiring without incorporating the regulator of the power source and the conversion circuit of the output of the acceleration sensor 1, and is not particularly limited to this embodiment. Further, the acceleration sensor 1 extracted from the slip ring 39
Is output to an appropriate comparison means (not shown) for comparison with the centrifugal force applied to the acceleration sensor 1.

【0041】つぎに、前述した構成からなる本実施例の
作用を図1により説明する。
Next, the operation of this embodiment having the above-mentioned structure will be described with reference to FIG.

【0042】まず、前述した構成からなる加速度センサ
の性能測定装置9を所望の場所に設置する。そして、設
置時には、フレーム10の測定アーム44上に適宜な水
準器を載置して、フレーム10の下方に配設したレベリ
ングマウント15を調整して水平出しを行い、測定アー
ム44の上面45を図1に矢印Cで示す重力方向と直交
させる。さらに、水平アーム44に固着された試料台4
6の基準面47に加速度センサ1をその測定軸が重力方
向と直交するようにして装着する。
First, the performance measuring device 9 of the acceleration sensor having the above-described structure is installed at a desired place. Then, at the time of installation, an appropriate level is placed on the measurement arm 44 of the frame 10, and the leveling mount 15 arranged below the frame 10 is adjusted to perform horizontal alignment, so that the upper surface 45 of the measurement arm 44 is removed. It is made orthogonal to the direction of gravity indicated by arrow C in FIG. Further, the sample table 4 fixed to the horizontal arm 44
The acceleration sensor 1 is mounted on the reference surface 47 of No. 6 such that its measurement axis is orthogonal to the direction of gravity.

【0043】これにより、加速度センサの性能測定装置
9に取着された加速度センサ1の図1に矢印Bで示す測
定軸は、重力方向に対して常時直交する方向に保持され
る。よって、加速度センサ1によって測定される重力加
速度はその特性上0Gとなり(図9参照)、加速度セン
サ1は測定軸B方向に作用する遠心力のみを測定するこ
ととなる。
As a result, the measuring axis of the acceleration sensor 1 attached to the performance measuring device 9 of the acceleration sensor shown by the arrow B in FIG. 1 is always held in the direction orthogonal to the direction of gravity. Therefore, the gravitational acceleration measured by the acceleration sensor 1 becomes 0 G due to its characteristic (see FIG. 9), and the acceleration sensor 1 measures only the centrifugal force acting in the measurement axis B direction.

【0044】つぎに、加速度センサ1のコード49を制
御ボックス48の側面に設けたターミナル50へ接続す
ることにより、加速度センサ1への電力の給電および加
速度センサ1の出力等がスリップリング39を介して図
示しない公知の適宜な比較手段に出力されるようにな
る。
Next, by connecting the cord 49 of the acceleration sensor 1 to the terminal 50 provided on the side surface of the control box 48, the electric power supply to the acceleration sensor 1 and the output of the acceleration sensor 1 are performed via the slip ring 39. Then, the data is output to a known appropriate comparison means (not shown).

【0045】つぎに、駆動モータ67を稼働させると、
駆動力はベルト69により回転軸19に伝達され、回転
軸19はフライホイール56により駆動力が運動エネル
ギとして貯蔵された状態にして回転を開始し、回転軸1
9の上部に固着された測定アーム44が重力方向と直交
する水平面内において回転し、測定アーム44に固着さ
れた試料台46に装着された加速度センサ1に対して遠
心力からなる加速度が図1の矢印Bで示す重力方向に対
して直交する方向から付与される。そして、加速度セン
サ1からの出力は前述したように、スリップリング39
を介して図示しない適宜な比較手段へ出力される。
Next, when the drive motor 67 is operated,
The driving force is transmitted to the rotary shaft 19 by the belt 69, and the rotary shaft 19 starts rotating with the flywheel 56 in a state where the drive force is stored as kinetic energy.
The measurement arm 44 fixed to the upper part of 9 rotates in a horizontal plane orthogonal to the direction of gravity, and the acceleration due to the centrifugal force is applied to the acceleration sensor 1 mounted on the sample table 46 fixed to the measurement arm 44 as shown in FIG. Is given from a direction orthogonal to the direction of gravity indicated by arrow B. Then, as described above, the output from the acceleration sensor 1 is the slip ring 39
Is output to an appropriate comparison means (not shown).

【0046】また、回転軸19の回転速度はエンコーダ
52によりリアルタイムで図示しない適宜な比較手段へ
出力される。そして、比較手段においては、回転軸19
の回転速度より加速度をセンサ1に付与される遠心力か
らなる実際の加速度の値が求められると同時に、加速度
センサ1により検出された加速度の値とが比較され、加
速度センサ1の性能が評価される。
The rotation speed of the rotary shaft 19 is output by the encoder 52 in real time to an appropriate comparison means (not shown). Then, in the comparison means, the rotating shaft 19
The actual acceleration value consisting of the centrifugal force applied to the sensor 1 is obtained from the rotation speed of the acceleration sensor 1, and at the same time, the acceleration value detected by the acceleration sensor 1 is compared to evaluate the performance of the acceleration sensor 1. It

【0047】この加速度センサ1の性能の測定は、駆動
モータ67の回転速度を変化させて、付与される遠心力
を零から連続的に増加させることにより、測定すること
ができる。また、回転速度を大きくして1G以上の遠心
力を付与して性能の測定を行うこともできる。
The performance of the acceleration sensor 1 can be measured by changing the rotational speed of the drive motor 67 and continuously increasing the applied centrifugal force from zero. The performance can also be measured by increasing the rotation speed and applying a centrifugal force of 1 G or more.

【0048】したがって、本実施例によれば、遠心力か
らなる加速度を連続的に変化させながら加速度センサ1
に付与し、加速度センサ1の出力を連続的に検出するこ
とができるので、従来と異なり、加速度センサ1の出力
直線性の性能測定が容易に測定できるとともに、重力加
速度を越える加速度領域における加速度センサ1の性能
測定ができる。また、加速度センサ1が測定する加速度
は、常に測定軸Bと同一方向に付与される遠心力である
ために、従来のような加速度センサ1の傾斜角度が変化
させられることにより発生する種々の影響を確実に防止
できる。
Therefore, according to the present embodiment, the acceleration sensor 1 is operated while continuously changing the acceleration of the centrifugal force.
Since the output of the acceleration sensor 1 can be continuously detected, the performance of output linearity of the acceleration sensor 1 can be easily measured, and the acceleration sensor in the acceleration region exceeding the gravitational acceleration can be easily measured. 1 performance measurement is possible. Further, since the acceleration measured by the acceleration sensor 1 is a centrifugal force that is always applied in the same direction as the measurement axis B, various influences caused by changing the inclination angle of the acceleration sensor 1 as in the conventional art are generated. Can be reliably prevented.

【0049】また、加速度センサ1を水平方向に反転さ
せて逆向きにして試料台46へ取着することにより、負
方向の加速度を測定することができる。
Further, by inverting the acceleration sensor 1 in the horizontal direction and attaching it to the sample stand 46 in the opposite direction, the acceleration in the negative direction can be measured.

【0050】なお、本発明は、前記実施例に限定される
ものではなく、例えば、測定アーム44の上面45に複
数の試料台46を配設することにより、複数の加速度セ
ンサ1の性能測定を同時に行うことができる等、必要に
応じて種々の変更をすることができる。
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and for example, the performance measurement of a plurality of acceleration sensors 1 can be performed by disposing a plurality of sample stands 46 on the upper surface 45 of the measurement arm 44. Various changes can be made as necessary, such as simultaneous execution.

【0051】[0051]

【発明の効果】以上説明したように本発明の加速度セン
サの性能測定方法および装置によれば、性能測定時の加
速度センサに付与される加速度としての遠心力を測定方
向と同一方向に保持することができ、加速度センサの傾
斜角度を変化させることで発生する種々の影響を確実に
防止できるとともに、遠心力を適用することで重力加速
度を越える加速度領域の性能測定を連続的に変化させて
行うことができ、しかも出力直線性の性能測定を簡単
に、効率よく行うことができるという極めて優れた効果
を奏することができる。
As described above, according to the method and apparatus for measuring the performance of the acceleration sensor of the present invention, the centrifugal force as the acceleration applied to the acceleration sensor during the performance measurement is maintained in the same direction as the measuring direction. It is possible to reliably prevent various effects that occur by changing the inclination angle of the acceleration sensor, and by applying centrifugal force, continuously measuring performance in the acceleration region exceeding the gravitational acceleration. In addition, it is possible to obtain the extremely excellent effect that the performance measurement of the output linearity can be performed easily and efficiently.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の加速度センサの性能測定装置の全体を
示す縦断面図
FIG. 1 is a vertical sectional view showing an entire performance measuring device for an acceleration sensor according to the present invention.

【図2】図1の貫通孔近傍の拡大図FIG. 2 is an enlarged view of the vicinity of the through hole in FIG.

【図3】図1の主貫通孔近傍の拡大図FIG. 3 is an enlarged view of the vicinity of the main through hole in FIG.

【図4】図1の副貫通孔近傍の拡大図FIG. 4 is an enlarged view of the vicinity of the auxiliary through hole in FIG.

【図5】加速度センサの要部を示す図FIG. 5 is a diagram showing a main part of an acceleration sensor.

【図6】従来の加速度センサの性能測定装置の全体を示
す正面図
FIG. 6 is a front view showing the entire performance measuring device of a conventional acceleration sensor.

【図7】従来の加速度センサの性能測定装置による加速
度測定を説明する説明図
FIG. 7 is an explanatory diagram illustrating acceleration measurement by a conventional performance measuring device for an acceleration sensor.

【図8】図7と同様の図FIG. 8 is a view similar to FIG.

【図9】図7と同様の図9 is a view similar to FIG. 7.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 加速度センサ 9 加速度センサの性能測定装置 10 フレーム 15 レベリングマウント 16 主貫通孔 17 副貫通孔 18 貫通孔 19 回転軸 20 駆動手段 21 上支持部材 22 下支持部材 39 スリップリング 42 連通孔 43 支持部材 44 測定アーム 46 試料台 47 基準面 48 制御ボックス 52 エンコーダ 55 従動プーリ 56 フライホイール 57 支持部材 66 駆動プーリ 67 駆動モータ 69 ベルト 1 Accelerometer 9 Performance Measuring Device for Accelerometer 10 Frame 15 Leveling Mount 16 Main Through Hole 17 Sub Through Hole 18 Through Hole 19 Rotating Shaft 20 Drive Means 21 Upper Support Member 22 Lower Support Member 39 Slip Ring 42 Communication Hole 43 Support Member 44 Measuring arm 46 Sample stand 47 Reference plane 48 Control box 52 Encoder 55 Driven pulley 56 Flywheel 57 Support member 66 Drive pulley 67 Drive motor 69 Belt

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 加速度センサに対して、測定すべき加速
度として重力方向と直交する方向の遠心力を付与し、こ
の付与遠心力と加速度センサが測定した加速度とを比較
して性能測定を行うことを特徴とする加速度センサの性
能測定方法。
1. An acceleration sensor is provided with a centrifugal force in a direction orthogonal to the direction of gravity as an acceleration to be measured, and the applied centrifugal force is compared with the acceleration measured by the acceleration sensor to perform performance measurement. A method for measuring the performance of an acceleration sensor.
【請求項2】 装着した加速度センサに対して重力方向
と直交する方向の遠心力を付与する遠心力付与手段と、
前記加速度センサに付与された遠心力を求める付与遠心
力計測手段と、前記加速度センサが測定した加速度に応
答する出力を取出すセンサ出力取出し手段とを有する加
速度センサの性能測定装置。
2. A centrifugal force applying means for applying a centrifugal force to the mounted acceleration sensor in a direction orthogonal to the direction of gravity,
A performance measuring device for an acceleration sensor, comprising: an applied centrifugal force measuring means for obtaining a centrifugal force applied to the acceleration sensor; and a sensor output extracting means for extracting an output in response to the acceleration measured by the acceleration sensor.
JP33217691A 1991-12-16 1991-12-16 Method and device for measuring performance of acceleration sensor Pending JPH05164780A (en)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0862249A (en) * 1994-08-22 1996-03-08 Hino Motors Ltd Operation circuit of acceleration information
JP2015215176A (en) * 2014-05-08 2015-12-03 国立大学法人東京工業大学 Acceleration sensor property evaluation device and method
CN105974155A (en) * 2016-06-08 2016-09-28 中国工程物理研究院总体工程研究所 Acceleration sensor low frequency calibration platform and usage method for the same
CN107389982A (en) * 2017-07-31 2017-11-24 重庆优摩特科技有限公司 Accelerometer Testing Platform

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