加速度センサ(変換器)について

走行車両の加速度、車体、機械などの振動をひずみゲージを用いて電気的出力(微小電圧)に変換し、測定目的により、各種測定器に接続し、加速度、振動の測定を行います。小型軽量で、しかもその静動特性がすぐれています。またX、Y、Z方向を同時に検出できる3軸型もあり、広い応用範囲を持っています。

特長

  • 小型、軽量のため、変換器取り付けによる被測定物の振動モードへの影響はわずか
  • 応答周波数範囲が広く、衝撃加速度も忠実に検出できる
  • 疲労特性は107回以上
  • 3軸加速度センサ(変換器)は、各軸の相互干渉が少ない

加速度センサ(変換器)の原理

図の基本構造で、加速度が加わると、重錘に働く慣性力によって板ばねが変形し、その変位量を加速度に比例したひずみ量として、ひずみゲージで検出、増幅することにより加速度を測定することができます。特長は、静加速度(0Hz)から応答することができることです。

ひずみゲージ式加速度センサ(変換器)の基本構造例

取り付け、取り外しについて

加速度の測定方向に加速度センサ(変換器)の受感軸(変換器に+←→-で表示されている)を合わせて取り付けてください。変換器出力の極性は、感度方向を示す矢印の「+」が地球の中心を指す(重力加速度の方向)ように設置すると、出力は正の極性になります。

●加速度センサ(変換器)の感度軸の刻印には2種類あります

(1)感度軸を示す矢印が「+←→-:両矢印」の場合

加速度センサ(変換器)を、「+」が地球の中心を指すように(重心加速度の方向に)設置したときに(左下図で左側の状態)静止状態で+1Gが出力されます。重力加速度を出力の基準としているため、加速度の入力条件と出力の極性は以下のような関係になります。

(2)感度軸を示す矢印が「↑片矢印」の場合

注)加速度センサ(変換器)の取り付けは、接着剤(CC-33A)、ねじ止め、および取付ベースによる方法などがあります。正しくご使用いただくためには、取扱説明書に記載された方法で、取り付けを行ってください。取り外すときには、大きな衝撃、力が加わると破損することがありますので、十分な注意が必要です。

加速度センサ(変換器)と温度特性

ひずみゲージ式加速度センサ(変換器)の中には、平坦な周波数特性を得るために、内部にオイルを使用して、温度23℃のときの周波数特性が平坦になるようにその粘度を調整されている機種があります。オイルは温度により粘度が変化し、それにともない周波数特性と位相特性に影響を与えます。粘度変化の少ないシリコーンオイルを採用していますが、温度により下図のように周波数特性が変化します。このため、応答周波数の1/10以上の帯域での測定で、特に精度の高い測定が求められる場合は、加速度センサ(変換器)の温度を23℃近辺に保つことが必要です。

過負荷に対する配慮

加速度は一般にその大きさが人間の感覚として把握しにくい面があります。例えば加速度センサ(変換器)を床上に落下した場合、床の材質により異なりますが、9807m/s2(1000G)以上は容易に観測されます。低容量の加速度センサ(変換器)に定格の10倍以上の加速度が加わった場合、初期不平衡電圧が大きく変化し、最終的にはゲージ断線などにより使用不能となりますので、取り扱いには十分注意をお願い致します。