衝撃の測り方について教えてください

質問

初めて利用させていただきます。
実は、ある装置に衝撃を感知するセンサーと処理回路を付
け、客先で「この程度の衝撃で反応します」…と、その装置
を揺らして（と言うか叩いて）見たのです。見事に感知して
処理できたのですが、「カタログには”この程度”では分から
ないから、数値として記入したい」と言われてしまいました。
ここにも来て色々調べたのですが、イマイチ良く理解できま
せん。そこで、
（１）衝撃の度合いの測り方
（２）衝撃の表示（単位？）の仕方
を教えて頂けませんでしょうか。
衝撃センサーにどの程度の力（衝撃）を加えた時に、この位
（何Ｇ？）の衝撃になる…とかです。よろしくお願いいたします

回答No.4

don_cha · ベストアンサー

DESTINYさんが書かれているとおり、重力加速度1Gは約9.8m/s^2です。

もう少し噛み砕くと、１秒毎に9.8m/sの速度が加わっていくことになるので、
1秒目-9.8m/s（35.28km/h)
2秒目-19.6m/s（70.56km/h）
3秒目-29.4m/s（105.84km/h）

っというような速度がある場合に、そのセンサーから40mV出力されています。

shumaiさんがセンサーに取り付けた処理装置がどの程度の電圧に対して反応するかによって、以下の相対式からどの程度のGで反応するかが計算できます。

40mV:9.8m/s^2 = 装置反応電圧(X)mV : (9.8 / 40) * X m/s^2

例）装置反応電圧:10mV
　　(9.8 / 40) * 10 = 2.45m/s^2

お礼

ありがとうございます。
「っというような速度がある場合に、」…って、３秒後には時速100Kmを越えるのですか！！？？
もし、この様な乗り物があったら、体がシートに押し付けられて身動きできないでしょうね。１Ｇの加速度ってそんなにすごいのでしょうか？
例）は非常に参考になりました。これならオシロで測って換算できそうです。
しかし、「m/s^2」と言うのは一般人には馴染みが無いと思われますので、DESTINYさんが書かれているように「Gal(ガル)」で表示させたいと思います（地震の時に使われているので多少馴染みがあるでしょう）。
ここのカテゴリーの何処かに「1G=980Gal」と書かれていたのを記憶していますが、例）の場合の「2.45m/s^2」を「0.25G」や「245ガル」と表しても問題無いのでしょうね。

回答No.5

don_cha

たびたび投稿です。

>「っというような速度がある場合に、」…って、３秒後には時速100Kmを越えるのですか！！？？
>もし、この様な乗り物があったら、体がシートに押し付けられて身動きできないでしょうね。１Ｇの加速度ってそんなにすごいのでしょうか？

１Ｇの凄さを身をもって判るには、バンジージャンプなどの自由落下を実体験していただくのが良いかもしれません。(^^;

>ここのカテゴリーの何処かに「1G=980Gal」と書かれていたのを記憶していますが、例）の場合の「2.45m/s^2」を「0.25G」や「245ガル」と表しても問題無いのでしょうね。

計算上は問題ありません。

お礼

ありがとうございます。
バンジージャンプはパスさせていただきますが（高所恐怖症なモンで…）、これで何とかカタログに表記する事ができそうです。
本当にありがとうございました＞皆様

回答No.3

DESTINY

（２）から回答します。
作動する単位はSI単位の加速度（m/S^2）、Gal（ガル）又はdB(デシベル)が適当と思います。
その理由は参照URLの表２．４及び表２．２によります。
地震もガルで表示されるので、一般にはガルの方が理解し易いです。

センサの仕様についてですが
4.08mVo-p(m/s^2)
とは１m/s^2のとき4.08mVの出力があるということでしょう。1G=9.8m/s^2ですので大体計算は合います。
したがって（１）ですが、これは何ボルトで装置が作動するように成っているかで、推定できると思います。
もし、作動電圧が解らないときは、実際に所定の加速度を加え、どの程度の加速度で作動するかを測定するしかありません。
具体的には、
１．一定の速度で動く台車を作り、その上に装置を載せておいて、その運動を一定の力で停止させ、最初の速度と停止するまでにかかった時間から、加速度を計算する。
２．大きなターンテーブルを作り、中心から一定距離ずれたところに装置を載せて回転させる。回転は徐々に上げていき、装置が作動した時の回転速度と中心からの距離で加速度を計算する。

参考URL：

http://www.asahi-net.or.jp/~CN4M-OKD/s_keiriou/s_keiriou.htm#q6

お礼

ありがとうございます。
参考URLは知りませんでした（gooから検索できなかった？）。早速ダウンしてゆっくり読んでみます。
また、具体的な測定方法をご教示頂きありがとうございます。ちょっと大掛かりな仕掛けとなりそうで、実現するか分かりませんが…

回答No.2

creol

全く自信がありませんが少し。

衝撃というのは、圧力のことなので、単位は[N]ニュートンだと思います。
[N]＝[kg*m/s^2]でもあります。

衝撃を数値にするには、ピエゾ素子などの圧電素子が良いのでは？
圧力に比例した電流がこの素子で作れますので、
この電流を利用して、衝撃の度合いを測るというものです。

どでしょ？

補足

ありがとうございます。
圧電素子…かは分かりませんが、外観は、昔良く使っていた「圧電スピーカ」と似ています（電圧を掛けるだけでは鳴らないタイプ）。
直径が24m/mで厚みが4.5m/m…２本の線が出ています。
仕様書に
－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－
静電容量　　　　　　１０，０００ｐＦ±３０％
－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－
とあります。

回答No.1

don_cha

衝撃センサーの仕様にないのでしょうか？仕様書があれば、そのセンサーが反応できる衝撃が数値で表記されていると思いますが・・・（センサーそのものもオーダーメードの場合は、難しいですが(^^;）

補足

ありがとうございます。
センサーの仕様書には、
－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－
出力電圧　　　　40mVo-p／Ｇ
　　　　　　　　4.08mVo-p(m/s^2)
－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－
と書かれています。上の表記で「Ｇ」と「m/s^2」とあるのはなんでしょう？
衝撃の単位なのでしょうか。重力加速度なのでしょうか？
単位とすると「１Ｇ」とはどの程度の衝撃なのか知りたいのです。