加速度センサのDC成分の測り方

Question

加速度のDC成分が測れる、MEMS型の加速度センサの性能を評価したいと考えており、適した測定環境がないか、検討しています。

測りたいのは、DC成分を1.0Gから0.2Gステップで40Gくらいまで増やしていき、その入力に対して、センサの出力がリニアリティを確保できているか、です。

今、考えているのは、
水平回転している機器があれば、そこにセンサを取り付けて、遠心力から加速度の得られるのではないか、と考えています。
(中心からセンサの設置距離や、機器の回転数を制御できれば、加えるDC成分を調整できるのでは、と考えています。)

これに関わる、またはこれ以外でも、適した測定環境がありましたら、ぜひご教示いただけるとありがたいです。

Answer

40Gなら半径100mm地点で約600rpmでの回転ですので、旋盤を流用するのが簡単そうですね。
塩ビパイプのVP200で蓋をつけて内面にセンサーと測定器を固定すればとりあえずのテストは出来そうです。

その後は、テストマシンを作ればよさそうですが、万が一吹っ飛べばかなりの威力ですので、周囲の防御をしっかりする様にしてください。

データ無線取出しであればESP32、XbeeのようなWifi・Bluetooth等の無線通勤搭載マイコンが軽くて便利でしょう。
高演算性能または低コスト優先ならESP32(電力バカ食い)、電源小型軽量化でコンパクトさ優先なら省電力なXbee のシリーズ1かZBが便利と思います。(Xbee は単純機能なので、マイコン機能のあるXbee Proの方が良いかも)

Answer

回答１さんの
＞加速度センサの出力を無線信号（電波）として飛ばせば

回転体内部から非接触データ伝送
http://www.shop-b-plus-kk.com/shopbrand/ct32/
以前はアナログ４～２０ｍＡ伝送器もあったと思ったが、見当たらない

他には
おんどとり
https://www.tandd.co.jp/product/tr5i_series.html

Answer

ご提示の着想は、現実的で素晴らしいと思います。

遠心力を与えるには、例えば、参考URLのような遠心機（遠心分離器の回転機構）を使うことが考えられます。この程度の遠心機でも、1000G程度は得られるようです。回転数を可変するには、モーターの回転数を加減する仕掛け（例えば、インバータによる駆動）が必要と思いますが、モータの駆動システムに慣れていらっしゃる方に相談すれば、さほど困難なく実現できそうです。

課題は、回転する加速度センサからの出力信号を、どうやって静止した機器で受け取れるようにシステムを構成するかということになりそうです。加速度センサの出力をアナログ的に増幅して、スリップリングなどの手段で静止側に伝えることもあるとは思いますが、これは過去の手段ですね。加速度センサの出力を無線信号（電波）として飛ばせば、遠心機の外部から加速度に対応する信号を受信できます。

具体的な機器の品種まで示すことはできませんが、参考にして頂ければ幸いです。

加速度センサのDC成分の測り方