パルス計測事例
パルス計測は、速度や回転数などの回転体の計測のほか、液体の流量や自動車エンジン試験にも利用されます。ここでは、パルス信号を用いた計測の事例を紹介します。
基本的な速度・回転数計測
各種センサで計測されたデータは電気的なパルス信号に変換されるので、そのデータ解析にはパルス計測が欠かせません。パルス計測の最も基本的な使い方として挙げられるのが速度や回転数の計測です。歯車などの回転部分にセンサを設置し、そこから得たパルス信号を計測器ユニット（データロガー）に入力することで、回転数や速度を表示することができます。
回転数計測に用いられるセンサについて
回転数計測では、電磁ピックアップというセンサがよく用いられます。そのほかにも近接センサや渦電流変位センサ、光電センサ、レーザセンサなど、さまざまなセンサが利用されていますが、こちらでは非接触でパルス信号を取得できる代表的なセンサについてご説明します。
回転数計測で使用される主なセンサ
- 電磁ピックアップ
- 磁性体でできた歯車（一般的には鉄鋼材などのインボリュート歯車）の山部分が近づいたり、離れたりすることで磁束が変化し、誘導起電力が発生。これによってパルス信号を得ることができます。電源が不要で構造が単純なことが特徴です。
- 渦電流変位センサ
- 金属面とセンサの距離（ギャップ）の変化を測定するセンサで、矩形または台形の歯型を持つ歯車と組み合わせることで回転パルスを検出できます。特徴としては、停止状態から高速回転まで、幅広い回転数計測が可能なことです。
- 光電センサ
- 可視光や赤外線などの光を照射し、検出物によって反射もしくは透過した光量の変化から信号を出力します。電磁ピックアップや渦電流変位センサは対象物が金属に限定されますが、光電センサはガラスやプラスチックなどほとんどの物体を検知可能です。
- レーザセンサ
- 反射や透過を利用した基本的な原理は光電センサと同様ですが、レーザを使っていることが特徴です。特徴としてはスポットの当たっている場所が分かりやすく、検出距離に自由度があり、小さな検出体でも正確に計測できることです。
そのほかにも、オン/オフが検出できるセンサであれば回転数をパルス信号として発振することが可能です。より深くセンサを知りたい方は、ぜひ以下のサイトも併せてご覧ください。
ベルトコンベア同士の回転誤差計測
2台のベルトコンベアにロータリエンコーダを設置して、回転数をパルス信号として出力します。それらのパルス信号を計測器ユニット（データロガー）に入力し、回転数の誤差を計測します。キーエンスのパルス計測ユニット｢NR-FV04｣は4chまで入力でき、複数のベルトコンベアの回転数を計測することが可能です。
液体の流量計測
工場では冷却や研磨、切削などさまざまな場面で水や油などの液体を使用します。それらの配管に流量計を設置し、そこからパルス信号を得ることで配管内の瞬間流量や積算流量を一目で把握することができます。クランプオン式流量センサ「FD-Hシリーズ」であれば、配管を切断することなく流量を計測でき、表示部も一体型になっているので手間もかかりません。また、コリオリ式デジタル流量センサ「FD-Sシリーズ」であれば0.01ml/min単位の微少流量も検出可能です。
エンジン燃焼時のPVデータ収集
パルス信号をトリガ（計測開始信号）として使用している例です。クランク角センサから高速パルスをトリガとして取り込み、圧力センサからデータを収集。マルチ入力データロガー「NRシリーズ」は、高速パルスに対応したSYNC入力を備えているため、高回転域のパルスにも十分追従します。
