2000年11月07日(火)

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加速度の測定14

自動記録式加速度計のデータ

 デジタル式加速度計のデータは、表示そのものでは、正しい加速度を表示していないようである。しかし、加速度の変化にリニアに反応しているようであり、換算することによって、かなり正しい値を得ることができるようである。

 そこで、次に自動記録式加速度計のデータについて検証してみよう。パソコンでデータを処理できるように加速度センサーのデータを演算した上でパソコンのRS232Cに繋ぎ、パソコン上で処理できる。キットにはWindows用の計測ソフトがついてくる。画面上に、二方向の加速度をベクトルのように表示する窓と、2方向のデータの時間についての変化をグラフで表す窓がある。グラフの縦軸のスケールを変ええたりすることもできるし、いくつかのデータを平均した上でグラフにすることもできる。最大1秒間に80個、20個ずつ平均をとって、1秒間に4個のデータをグラフにすることもできる。アジャストボタンがあり、これを押すと、データの0を取ることができる。ログボタンを押すと、このグラフに表されるデータがログとしてファイルに保存される。保存するときのファイル名を自由に設定できる。

 ファイルに保存されるデータは、0から1の間の値が二方向分テキストファイルとなってでてくる。計測ソフト上のアジャストボタンは、グラフにだけ反映し、ログファイル上のデータは何の処理もされない。しかし、いくつか平均することはできる。今回の測定では長時間の計測になるので、20個のデータを平均して、1秒間4つのデータを記録していくことにした。この数値の意味は、説明書にははっきりと書いていないのであるが、いろいろ総合すると、−2g〜2gの範囲で、−2gのときに0、+2gのときに1となるようになっていて、加速度0のときが0.5であろう。出てくるデータも0.5に近い値が続いている。


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 前回までのデータの処理では、−2gで0、+2gで1として処理をしたのであるが、そうやって出てきたデータは、デジタル加速度計のデータの示す加速度の1/2の加速度しか示していない。前回までの実験では、どれが正しい値かわかっていなかったのであるが、今回デジタル式加速度計のデータは換算によって正しい値になることがわかった。この正しいであろう値と、自動記録式加速度計のデータを比較すると、上の前提が疑わしくなった。どうやらー4gのときに0、+4gのときに1となるように処理をすると、デジタル加速度計のデータとかなりよく対応するようである。

 左のグラフは、デジタル加速度計の表示を換算して得られた加速度と、自動記録加速度計のデータの散布図である。きれいに直線上にならんでいる。傾きも1であり、あとは0の取り方を補正するだけでよさそうである。


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 上のグラフは
  左のグラフ ・・・ 北上   〜 水沢江刺
  右のグラフ ・・・ 水沢江刺 〜 一ノ関
の速度の変化の様子である。
  青の線   ・・・ デジタル加速度計のデータ(換算データ)
  ピンクの線 ・・・ 自動記録式加速計のデータ
  黄色の線  ・・・ ビュッフェの速度計のデータ
である。

 3つのデータはほとんど重なっており、非常に良いデータがえられた。


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