JPH06242143A - 角速度センサの感度測定装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 安価で、角速度センサの感度および応答性を
測定することができる、角速度センサの感度測定装置を
得る。 【構成】 角速度センサの感度測定装置１０は、軸受け
１２を含む。軸受け１２に回転可能に回転体１４を取り
付け、軸受け１２近傍に角速度センサ保持具１６を形成
する。回転体１４の長手方向の一方側およびそれに直交
する方向に、重り１８，２０を取り付ける。角速度セン
サ保持具１６に角速度センサ２２を保持し、ストッパ２
４で回転体１４を静止させる。ストッパ２４をはずすこ
とによって回転体１４を振子振動させ、角速度センサ２
２に角速度を与える。この角速度と角速度センサ２２の
出力とから、感度を測定する。さらに、変位センサで回
転体１４の角度変位を測定し、この角度変位と角速度セ
ンサ２２の出力信号の位相差から、角速度センサの応答
性を測定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は角速度センサの感度測
定装置に関し、特にたとえば、振動ジャイロやコマジャ
イロなどの感度を測定するための、角速度センサの感度
測定装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】図５は、この発明の背景となる従来の角
速度センサの感度測定装置の一例を示す図解図である。
この感度測定装置１は、円板状のターンテーブル２を含
む。ターンテーブル２の中央部には軸３が形成され、軸
３がモータなどの駆動装置４に接続される。そして、駆
動装置４によって、ターンテーブル２が一定回転数で回
転する。

【０００３】角速度センサの感度を測定するには、ター
ンテーブル２上に角速度センサ５が保持される。そし
て、ターンテーブル２を一定回転数で回転させて、角速
度センサ５の出力信号が測定される。角速度センサ５の
出力信号は、たとえばスリップリングなどを介して測定
される。そして、ターンテーブル２の角速度と角速度セ
ンサ５の出力信号との関係から、角速度センサ５の感度
を測定することができる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな角速度センサの感度測定装置では、ターンテーブル
の回転の安定性および回転数の測定精度が、角速度セン
サの感度の測定精度を決定する。そのため、ターンテー
ブルの回転制御や回転数測定のために、高価な設備が必
要である。

【０００５】また、角速度センサをＶＴＲの手ぶれ検出
や自動車の揺れ検出などに用いる場合、角速度は一定で
はなく、角速度そのものが変化する。そのため、角速度
変化に対する角速度センサの応答性を測定する必要があ
るが、この感度測定装置では角速度そのものを変化させ
ることができない。したがって、この感度測定装置で
は、角速度センサの応答性を測定することができない。

【０００６】それゆえに、この発明の主たる目的は、安
価で、角速度センサの感度および応答性を測定すること
ができる、角速度センサの感度測定装置を提供すること
である。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この発明は、軸受けと、
軸受けに回転可能に取り付けられる回転体と、回転体を
振動させるために回転体に取り付けられる重りと、回転
体に角速度センサを保持するために回転体に取り付けら
れる角速度センサ保持具と、回転体の角度変位を測定す
るための変位センサとを含む、角速度センサの感度測定
装置である。

【０００８】

【作用】回転体に重りが取り付けられているため、重力
により、回転体は軸受けを中心として振子振動する。そ
のため、角速度センサ保持具に保持された角速度センサ
に、角速度が与えられる。回転体の振子振動は単振動
し、ほぼ正弦波に近い角速度を得ることができる。さら
に、変位センサによって回転体の角度変位を測定し、そ
の角度変位と角速度センサの出力とが比較される。

【０００９】

【発明の効果】この発明によれば、ほぼ正弦波に近い角
速度を得ることができるため、この変位と角速度センサ
の出力とを比較することによって、角速度センサの感度
を測定することができる。さらに、変位センサによって
回転体の角度変位を測定すれば、得られた角度変位と角
速度センサの出力信号との位相差から、角速度センサの
応答性を測定することができる。また、この感度測定装
置では、重力による振子振動によって角速度が得られる
ため、簡単な構造で正確な角速度を得ることができる。
したがって、従来の感度測定装置のように高価な制御装
置や測定装置が不要であり、角速度測定装置を安価に製
造することができる。

【００１０】この発明の上述の目的，その他の目的，特
徴および利点は、図面を参照して行う以下の実施例の詳
細な説明から一層明らかとなろう。

【００１１】

【実施例】図１はこの発明の一実施例を示す図解図であ
る。角速度センサの感度測定装置１０は、軸受け１２を
含む。軸受け１２には、それを中心として回転可能に回
転体１４が取り付けられる。回転体１４は、たとえば４
角柱状に形成される。回転体１４には、角速度センサ保
持具１６が取り付けられる。角速度センサ保持具１６
は、たとえば軸受け１２の近傍に取り付けられる。

【００１２】回転体１４の長手方向の一方には、重り１
８が取り付けられる。さらに、回転体１４には、重り１
８に直交する方向に、別の重り２０が取り付けられる。
そして、角速度センサ保持具１６に角速度センサ２２が
保持され、回転体１４が水平となるように、重り１８が
ストッパ２４で支持される。

【００１３】この状態でストッパ２４をはずすと、図２
に示すように、回転体１４は振子振動する。それによっ
て、角速度センサ２２に角速度が与えられる。この場
合、図３に示すように、単振子の法則に従い、ほぼ正弦
波に近い角速度を得ることができる。この感度測定装置
１０の振動の周期Ｔは、次式によって示される。

【００１４】

【数１】

【００１５】上式において、ｋは定数、Ｊは慣性モーメ
ント、ｍは感度測定装置１０の重心における質量、ｇは
重力加速度、ｈは回転の中心から重心までの距離であ
る。ここで、重心における質量ｍは、２つの重り１８，
２０によって決定される。また、振動の開始時における
振子と鉛直線との間の角度θ₀ を調整することによっ
て、角速度センサ２２に与えられる角速度を変えること
ができる。具体的には、図１において、ストッパ２４で
回転体１４を保持する位置を調整することによって、得
られる角速度を変えることができる。また、ｈ（重り１
８，２０までの距離）や質量ｍを変えることにより、周
波数を変えることができる。これは、各周波数における
応答性を調べるときに活用できる。

【００１６】この角速度測定装置１０を用いれば、重力
によってほぼ正弦波に近い角速度を得ることができる。
そのため、従来の感度測定装置のように、正確な角速度
を得るための制御装置や角速度測定装置の動きを監視す
るためのセンサが不要である。したがって、角速度セン
サ測定装置１０に保持された角速度センサ２２の出力
と、角速度センサ２２に与えられた角速度とを比較する
ことによって、角速度センサ２２の感度を測定すること
ができる。このように、この感度測定装置を用いれば、
その構造が簡単で、正確に角速度センサの感度を測定す
ることができる。しかも、構造が簡単であるため、安価
に感度測定装置を製造することができる。

【００１７】また、変位センサによって回転体１４の角
度変位を測定すれば、図４に示すように、リアルタイム
で角度変位を測定することができる。したがって、この
角度変位と角速度センサ２２の出力信号との位相差か
ら、角速度センサ２２の応答性を測定することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例を示す図解図である。

【図２】図１に示す角速度測定装置の動きを示す図解図
である。

【図３】図２に示す角速度センサの動きを説明するため
の単振子を示す図解図である。

【図４】この発明の角速度センサの角度変位と角速度セ
ンサの出力信号との関係を示すグラフである。

【図５】この発明の背景となる従来の角速度センサ測定
装置の一例を示す図解図である。

【符号の説明】

１０ 角速度センサの感度測定装置 １２ 軸受け １４ 回転体 １６ 角速度センサ保持具 １８ 重り ２０ 重り ２２ 角速度センサ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 軸受け、 前記軸受けに回転可能に取り付けられる回転体、 前記回転体を振動させるために前記回転体に取り付けら
   れる重り、 前記回転体に角速度センサを保持するために前記回転体
   に取り付けられる角速度センサ保持具、および前記回転
   体の角度変位を測定するための変位センサを含む、角速
   度センサの感度測定装置。