台車の距離計測の仕方

質問

実験で台車（実験用の機材を載せられる物）を用い、そのとき移動した距離を計測したいのですが、どのようにすればよいでしょうか？

一応今のところロータリーエンコーダを使おうかと考えているのですが車輪と接続させることが難しく困っています。

何かほかにいい方法、もしくはロータリーエンコーダの接続の仕方で良い方法があれば教えてください。

回答No.3

phobos · ベストアンサー

> 何かほかにいい方法、もしくはロータリーエンコーダの接続の仕方で良い方法があれば教えてください。

ご質問の件ですが、
　(1)測定したい距離の区間はどれくらいなのか、
　(2)求める精度はどれくらいなのか、
　(3)計測用の台車車輪の径はどれくらいなのか、路面の状況は
によって最適な方法は違ってくることと思います。

> 舗装されていない道（山道など）で使うので
とのことなので、勝手な想像ですが

　(1)測定したい距離の区間……数十ｍ～数百ｍ
　(2)求める精度……数10ｃｍ～数ｍ
　(3)計測用の台車車輪の直径……10～20ｃｍ
で考えてみますと、

Ａ）もし区間が数十ｍ程度であれば、巻き尺を使う方が計測車輪よりも精度よく計測できると思います。

Ｂ）非舗装路で車輪を転がして計測するとなると、ｍｍやｃｍ単位で計測できたとしても意味が無く、せいぜい数十ｃｍ（車輪の円周程度）の精度があれば良いと思われます。
したがって、精度の高いロータリーエンコーダを使わずとも、車輪１回転につき１～２パルスが出るようなセンサを付けてカウントすれば良いと思います。
ANo.2のご回答のフォトセンサも良いのですが、ご質問だと屋外で使うようなので、太陽光の影響が入らないかちょっと心配です。

Ｃ）一番良いのは、台車の車輪とは別に計測用の車輪を取り付ける方法です。
なぜなら、台車の車輪は凸凹道ではしばしば路面から浮いてしまい、そのたびに計測誤差が大きくなると思われるからです。
ロータリエンコーダは、常に路面と接する計測用車輪軸に取付けるのが良いでしょう。計測用車輪は径が大きいほど道路の凸凹誤差を拾わずにすみます。

以上ご参考までに。

お礼

非常に詳しくご説明していただいてありがとうございます。
確かに説明不足でした。申し訳ありません。
推測されました（１）～（３）までの条件ですが、

　(1)測定したい距離の区間……数十ｍ～数百ｍ
　(2)求める精度……数10ｃｍ～数ｍ
　(3)計測用の台車車輪の直径……10～20ｃｍ

これがまさにそうです。
（２）の分解能は、できれば１０ｃｍ以内に抑えたいですが。

今回私が使用したいのは計測した距離を台車に載せた実験装置と連動させないといけないので、案（Ａ）は無理です。

しかし、考えていただいた案（Ｂ）と（Ｃ）は実用性が高いのでぜひ試してみたいと思います。

回答No.2

ntei

ryo1986さん、こんにちは。
台車のタイヤの円周を実測しておいて、
フォトセンサとドグで回転数をカウントして
距離を測ったらどうでしょうか？
センサを固定するブラケットが付けづらいかな？
ドグはマジックテープを使って直接タイヤに付けてしまうとか。

何かの発想のヒントにでもなったら幸いです。

お礼

回答ありがとうございます。

フォトセンサというものはちっとも考えていませんでした。
phobosさんの意見とも合わせて利用させていただきます。

回答No.1

tiltilmitil

模型用のゴムタイヤを台車の車輪に押し付けるように取り付け、その軸にエンコーダーを接続ではどうでしょう。

お礼

回答ありがとうございます。
舗装されていない道（山道など）で使うので振動が大きく少し難しいかもしれませんが試してみます。