JPH01136010A - 傾斜計 - Google Patents
傾斜計Info
- Publication number
- JPH01136010A JPH01136010A JP62293790A JP29379087A JPH01136010A JP H01136010 A JPH01136010 A JP H01136010A JP 62293790 A JP62293790 A JP 62293790A JP 29379087 A JP29379087 A JP 29379087A JP H01136010 A JPH01136010 A JP H01136010A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- angle
- inclination
- angular velocity
- measured
- pedestal
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- Navigation (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野］
本発明は光フアイバジャイロを用いた傾斜針に関するも
のである。
のである。
従来傾斜角を測定する装置としては、振子を利用し、傾
斜角の変化に伴なって動こうとする振子の動きを位置検
出器にて検出しながら、トルカを用いて振子の位置をも
とに戻す様に構成したいわゆるサーボ加速度計型のもの
や、液体を利用し、傾斜角の変化に伴なって動く液面の
位置を静電容量等を用いて検出するもの等があった。
斜角の変化に伴なって動こうとする振子の動きを位置検
出器にて検出しながら、トルカを用いて振子の位置をも
とに戻す様に構成したいわゆるサーボ加速度計型のもの
や、液体を利用し、傾斜角の変化に伴なって動く液面の
位置を静電容量等を用いて検出するもの等があった。
さらに、傾斜角を測定する別の手段としては、傾斜変化
の際の回転中心に、例えばロータリエンコーダの樺な回
転角度を測定するセンサを設置し、傾斜の変化を回転角
度として測定する装置もあった。
の際の回転中心に、例えばロータリエンコーダの樺な回
転角度を測定するセンサを設置し、傾斜の変化を回転角
度として測定する装置もあった。
しかしながら、振子や液面を利用した傾斜針は、本質的
に傾斜角度の変化以外にも、振動や平行移動等の加速度
を伴なう変動に対しても感度を持ち、これらは、傾斜角
度の誤差要因となり、あるいは振動の多いところでの測
定を困難にさせる等、測定条件や測定場所を制限したり
していた。
に傾斜角度の変化以外にも、振動や平行移動等の加速度
を伴なう変動に対しても感度を持ち、これらは、傾斜角
度の誤差要因となり、あるいは振動の多いところでの測
定を困難にさせる等、測定条件や測定場所を制限したり
していた。
又、傾斜角を回転角度して測定する装置では、測定用セ
ンサが常に回転中心になければならないという制限があ
り１．精密な測定には、センサと回転中心との偏心等が
誤差要因となっていた。
ンサが常に回転中心になければならないという制限があ
り１．精密な測定には、センサと回転中心との偏心等が
誤差要因となっていた。
上記問題点の解決の為に本発明では光フアイバジャイロ
をセンサとして用い、傾斜角の変化に伴なった角速度を
光フアイバジャイロにて検出シ、さらに積分することに
よって、傾斜角を測定している。
をセンサとして用い、傾斜角の変化に伴なった角速度を
光フアイバジャイロにて検出シ、さらに積分することに
よって、傾斜角を測定している。
したがって本発明においては、傾斜計の回転運動に伴な
った角速度にしか反応しないので、振動や平行移動を伴
なう場合でも、傾斜角度の変化のみを正確に測定できる
。
った角速度にしか反応しないので、振動や平行移動を伴
なう場合でも、傾斜角度の変化のみを正確に測定できる
。
又、ファイバジャイロはセンサの位置が回転中心とは全
く無関係であり、傾斜する物体の任意の位置に設置でき
、偏心等に対する考慮は全く必要としない。
く無関係であり、傾斜する物体の任意の位置に設置でき
、偏心等に対する考慮は全く必要としない。
第１図は本発明における１実施例であって、その枠体は
被測定面に接触させるための測定用平面１１ａを形成し
た台座１１と、台座１１の中央台座１１より狭い幅で所
定方向に突出させた保持部３とから構成され、台座１１
と支持部３内には測定用平面１１ａと垂直な平面内にあ
るようにファイバジャイロのセンサ用ファイバループ２
を巻回してあり、枠体内には、いわゆる位相変調式光フ
アイバジャイロ３が内蔵されている。又、本体外部には
、傾斜角度を表示するための表示器４と表示器の表示を
０とするためのリセットスイッチ５、電源をＯＮ１０
Ｆ Ｆするための電源スィッチ６が設置しである。
被測定面に接触させるための測定用平面１１ａを形成し
た台座１１と、台座１１の中央台座１１より狭い幅で所
定方向に突出させた保持部３とから構成され、台座１１
と支持部３内には測定用平面１１ａと垂直な平面内にあ
るようにファイバジャイロのセンサ用ファイバループ２
を巻回してあり、枠体内には、いわゆる位相変調式光フ
アイバジャイロ３が内蔵されている。又、本体外部には
、傾斜角度を表示するための表示器４と表示器の表示を
０とするためのリセットスイッチ５、電源をＯＮ１０
Ｆ Ｆするための電源スィッチ６が設置しである。
以上の様に構成された傾斜計１を用いた傾斜角度の測定
について説明する。
について説明する。
第２図に示す様な傾斜する被測定物７上に傾斜計１の被
測定面１１ａを密着させる。ここで電源スィッチ６をＯ
Ｎにし、リセットスイッチ５を押すと角度表示がＯとな
る。
測定面１１ａを密着させる。ここで電源スィッチ６をＯ
Ｎにし、リセットスイッチ５を押すと角度表示がＯとな
る。
ここで第３図に示す様に被測定物が回転（傾斜）すると
回転に伴なった角速度を位相変調式ファイバジャイロが
感知し、この角速度を積分することにより、傾斜角度が
表示器４に表示される。
回転に伴なった角速度を位相変調式ファイバジャイロが
感知し、この角速度を積分することにより、傾斜角度が
表示器４に表示される。
尚、本実施例においては、光フアイバジャイロは１つし
か内蔵されておらず、第２図、第３図における紙面内で
の回転における傾斜角度しか測定できないが、光フアイ
バジャイロを２つ又は３つ、互いに直交する様に配置す
れば、２次元あるいは３次元的に傾斜角度が測定できる
事はもちろんである。−例として３次元計測のできる傾
斜計の概略図を第４図に示す、第４図において、第１図
と同符号のものは同一機能部材を示す。光フアイバジャ
イロは、ファイバループの巻回されている面内での回転
角度を測定しうるので、ファイバループ２に直交する面
内に巻回されたファイバループ１２．２２を設けると共
に、それぞれのファイバループ１２．２２による傾斜測
定のための表示器１４．２４リセツトスイツチ１５．２
５を設けである。そして、ファイバループ２．１２を保
持する様に基板１１から十字状に突出した外枠は、保持
部を兼用している。
か内蔵されておらず、第２図、第３図における紙面内で
の回転における傾斜角度しか測定できないが、光フアイ
バジャイロを２つ又は３つ、互いに直交する様に配置す
れば、２次元あるいは３次元的に傾斜角度が測定できる
事はもちろんである。−例として３次元計測のできる傾
斜計の概略図を第４図に示す、第４図において、第１図
と同符号のものは同一機能部材を示す。光フアイバジャ
イロは、ファイバループの巻回されている面内での回転
角度を測定しうるので、ファイバループ２に直交する面
内に巻回されたファイバループ１２．２２を設けると共
に、それぞれのファイバループ１２．２２による傾斜測
定のための表示器１４．２４リセツトスイツチ１５．２
５を設けである。そして、ファイバループ２．１２を保
持する様に基板１１から十字状に突出した外枠は、保持
部を兼用している。
又、ファイバジャイロも特に位相変調方式に限ることな
く、あらゆるタイプのファイバジャイロが使用できるこ
とはもちろんである。
く、あらゆるタイプのファイバジャイロが使用できるこ
とはもちろんである。
又、いわゆるレーザジャイロも同様に使用できる。すな
わち、サンアック効果の原理に基づく光ジャイロの全て
に適用できることはいうまでもな第５図は、光フアイバ
ジャイロの特に位相変調方式の光フアイバジャイロ電気
処理系を示している。すなわち、第５図において、スー
パールミネッセントダイオード等の光源５２がらの光は
、所定面内にて巻回された光フアイバループ２を経て光
検出器５４に入光する。光フアイバループ２は、その一
部がピエゾ素子５２に巻回され、ピエゾ素子５２が発振
器５３からの信号で周期的に伸縮されることで伸縮され
、光検出器５５がらの信号は、いわゆる位相変調された
信号となる。光検出器５４からの信号は発振器５３から
の信号にょリロソクィンアンプ５５でロックイン検波さ
れ、測定したい角速度に比例した信号が検出される。
わち、サンアック効果の原理に基づく光ジャイロの全て
に適用できることはいうまでもな第５図は、光フアイバ
ジャイロの特に位相変調方式の光フアイバジャイロ電気
処理系を示している。すなわち、第５図において、スー
パールミネッセントダイオード等の光源５２がらの光は
、所定面内にて巻回された光フアイバループ２を経て光
検出器５４に入光する。光フアイバループ２は、その一
部がピエゾ素子５２に巻回され、ピエゾ素子５２が発振
器５３からの信号で周期的に伸縮されることで伸縮され
、光検出器５５がらの信号は、いわゆる位相変調された
信号となる。光検出器５４からの信号は発振器５３から
の信号にょリロソクィンアンプ５５でロックイン検波さ
れ、測定したい角速度に比例した信号が検出される。
ロッ゛クインアンプ５５で検出された角速度に比例した
信号はコンピュータ５６にて所定のプログラムに沿って
処理される。コンピュータ５６の機能で特に重要なのは
積分機能であり、これによって角速度から回転角が求め
られる。なお、２次元、あるいは３次元の場合は、光源
５、ピエゾ素子５２、発振器５３を共用することで、精
度を高めながら、構成を簡単にできる。
信号はコンピュータ５６にて所定のプログラムに沿って
処理される。コンピュータ５６の機能で特に重要なのは
積分機能であり、これによって角速度から回転角が求め
られる。なお、２次元、あるいは３次元の場合は、光源
５、ピエゾ素子５２、発振器５３を共用することで、精
度を高めながら、構成を簡単にできる。
〔発明の効果］
以上の様に本発明によれば、傾斜角の変化に伴なう角速
度を光ジャイロを用いて測定し、それを積分することに
より傾斜角を求めているので、振動等の影響を受けずに
傾斜角を測定することができ、さらに傾斜計の設置場所
は傾斜する物体上であれば傾斜の回転中心によらずどこ
でもよ（特に制限を受けない利点がある。
度を光ジャイロを用いて測定し、それを積分することに
より傾斜角を求めているので、振動等の影響を受けずに
傾斜角を測定することができ、さらに傾斜計の設置場所
は傾斜する物体上であれば傾斜の回転中心によらずどこ
でもよ（特に制限を受けない利点がある。
第１図は本発明による傾斜計の一実施例の斜視図、第２
図及び第３図は傾斜角測定時の動作状況を示す図、第４
図は本発明の第２実施例の斜視図、第５図は位相変調方
式の光フアイバジャイロの電気系のブロック図である。 〔主要部分の符号の説明］ １・・・傾斜計、 ｌｌａ・・・測定用平面、２．１
２．２２・・・ファイバループ。 第１図 第２ 図 笛８図
図及び第３図は傾斜角測定時の動作状況を示す図、第４
図は本発明の第２実施例の斜視図、第５図は位相変調方
式の光フアイバジャイロの電気系のブロック図である。 〔主要部分の符号の説明］ １・・・傾斜計、 ｌｌａ・・・測定用平面、２．１
２．２２・・・ファイバループ。 第１図 第２ 図 笛８図
Claims (1)
- 被測定面に接触させるための測定用平面を有すると共に
、測定用平面に対して垂直な平面内にセンサ用ファイバ
ループを巻回した光ジャイロを内蔵し、光ジャイロから
の角速度信号を傾斜角に変換して表示することを特徴と
する傾斜計。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62293790A JPH01136010A (ja) | 1987-11-20 | 1987-11-20 | 傾斜計 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62293790A JPH01136010A (ja) | 1987-11-20 | 1987-11-20 | 傾斜計 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01136010A true JPH01136010A (ja) | 1989-05-29 |
Family
ID=17799198
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62293790A Pending JPH01136010A (ja) | 1987-11-20 | 1987-11-20 | 傾斜計 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01136010A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0495710A (ja) * | 1990-08-06 | 1992-03-27 | Hotsukou Denshiya:Kk | 鉄塔傾斜検出装置 |
| US6546639B2 (en) * | 2000-12-10 | 2003-04-15 | Federico Singer | Inclination measurement apparatus |
| US6715213B2 (en) * | 2001-07-27 | 2004-04-06 | Lars Richter | 3D angle measurement instrument |
| US6722049B2 (en) | 2001-07-30 | 2004-04-20 | Yuval Singer | Inclination measurement apparatus |
-
1987
- 1987-11-20 JP JP62293790A patent/JPH01136010A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0495710A (ja) * | 1990-08-06 | 1992-03-27 | Hotsukou Denshiya:Kk | 鉄塔傾斜検出装置 |
| US6546639B2 (en) * | 2000-12-10 | 2003-04-15 | Federico Singer | Inclination measurement apparatus |
| US6715213B2 (en) * | 2001-07-27 | 2004-04-06 | Lars Richter | 3D angle measurement instrument |
| US6722049B2 (en) | 2001-07-30 | 2004-04-20 | Yuval Singer | Inclination measurement apparatus |
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