計測器を使った測定方法と注意点

計測器を使った測定方法と注意点 ヤング率とは、フックの法則が成立する範囲における物質の伸び率や縦弾性率を指す比例定数のことで、物質が弾性的に動こうとする場合の応力とひずみの比率を表します。計測器を使用した測定方法は「静的試験」と「動的試験」の2つに大別することかでき、静的試験には引張・圧縮・ねじりの3種類、動的試験には共振法・超音波パルス法・振り子法の3種類があります。

主に用いられる方法は動的試験の3種類で、それぞれの方法で同じ材料を測定した場合に得られる数値は等しくなると思われがちですが、実際の計測値には僅かながら差が生じることが知られています。物質の結晶構造の違いを始めとして、計測時の環境や計測器の加工精度の影響などが誤差要因で、特に高温環境では熱膨張などのひずみが発生するため注意が必要です。計測器の技術進歩により幅広い環境でヤング率の測定が可能になりましたが、各測定方法の特性を理解したうえで物質ごとに適正に結果を評価することが大切です。

計測器である加速度センサーの原理について

計測器である加速度センサーの原理について 計測器の一種である加速度センサーとは、1秒間においてどの程度の速度変化が生じたのかを示す加速度というものを測定するためのセンサーです。測定対象として重力加速度も含まれるため、人の動きや衝撃、振動などを検知することも可能となります。また、近年では、ゲームコントローラーやスマートフォン、タブレット、カメラの手振れ補正など幅広く、このセンサーは応用されています。

このように日常生活において不可欠な計測器である加速度センサーの原理とはいったいどのようなものなのでしょうか。センサーの構造としては、3方向それぞれにばねとおもりが一体化した部品を有しているものが一般的です。それぞれの方向にあるおもりが、外部から衝撃を受けることにより移動し、移動した位置変化をセンサー内部で測定します。力学のフックの法則に数値を当てはめることにより、定量的な加速度を算出することが可能となるのです。近年ではMicro Electro Mechanical Systemとよばれる技術にて製品化が進み、幅10mm以下の小型のものも市販されるようなり、数多くの機器に利用されるようになりました。