ジャイロセンサ（ジャイロセンサー）、磁気センサ、磁気センサ応用製品（ハネウェル）の良くある質問
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ご質問
- Q.ゼロ点とゼロ点変動とは？
- Q.測定精度は？
- Q.なぜ外部震動・衝撃による影響が少ないのか？
- Q.ジャイロの取り付け姿勢に制限はあるか？
- Q.2個以上のジャイロを近くに置いたとき相互の影響は?
- Q.レシオメトリックとは何か？
- Q.磁石の影響はあるか？
- Q.インターフェースが必要（ノイズが気になる場合）？
- Q.非直線性（Non-Linearity）の定義は？
- Q.ジャイロは回転の中心に置かなければならないか？
- Q.コネクターの種類は？
- Q.出力のデータレートと遅延は？
- Q.現在までの採用実績は？
- Q.CRS03-シリーズのワイヤの種類は何ですか？
- Q.ハネウェルHMRシリーズのDevelopment Kit とは、どんなもの？
- Q.CRS03-11S用ジャイロケースセットの詳細を教えてください。
- Q.CRS10専用ブラケット（HBA10、VBA10）にジャイロを取り付けた状態はどのようになりますか？
- Q.AMUはなにができるのですか？
- Q.オプションセットってどんなもの？
- Q.通信方式の違いを教えてください。
- Q.ＩＰー６７って何のこと？
- Q.衝撃にはどの程度耐えられますか？
- Q.デモソフトでは、どの項目をロギングできるのですか？
- Q.デモソフトの送受信ＩＤを変更したら計測できなくなりました。（開始のボタンを押しても動かない）
- Q.通信ボーレートは変更できますか？
- Q.出力周波数は変更できますか？
- Q.ヨー角度は見れないのですか？
- Q.角速度・加速度の値は、ジャイロセンサ・加速度センサを単品購入して計測するものと同じ値が得られるものと考えてよいですか？
- Q.本体のみ購入したいのですが、ＣＡＮまたはＲＳ232Ｃのインターフェースを使って送受信ＩＤの変更はできますか？
- Q.AMU付属品のケーブル長さは？
- Q.AMU付属品ケーブルのコネクタは、メーカーからの直売は可能ですか？
- Q.パワーオンスタートへの変更は可能ですか？
- Q.HMC1043 Demonstration Board 1式の内訳は？
- Q.ゼロ点とゼロ点変動とは？
- A.ゼロ点（バイアス＝Bias）はジャイロが静止している状態での出力です。どのようなセンサーでもそうですが、ゼロ点は時間経過と共に自己変動します。この変動量をドリフトと言い、当社の場合絶対値で表現しています。（標準偏差値で表現しているメーカーもありますが、その場合実際のドリフトはもっと大きいということになります）。
常温静止状態でのドリフトに加え、普通は温度変化(資料1）や外部震動（下図参照）があってもドリフトの原因となりますがジャイロの種類によって大きな優劣があります。環境条件によるドリフトは、ジャイロの環境特性の再現性が良い場合のみ外部で補正する手法がとれます。
ドリフトを外部で除去する（正規信号とドリフトを分離する）には不感帯域を設けるなど各種の信号処理アルゴリズムが研究されています。
応用例ごとに検出すべき典型的な角速度は異なりますので、どの程度のドリフト処理をすべきかはユーザー側で検討していただく事（ひいてはユーザーのKnow-How)になります。
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- Q.測定精度は？
- A.どれだけ小さい角速度まで感知できるかということは どれだけ小さい出力電気信号まで読めるかということで、出力のSN比で決まります。センサの応答特性が10Hzとして、出力信号の10Hzまでの帯域に含まれるノイズは 1mVrms以下ですので、出力感度は供給電源が 5.00Vｄｃ の場合 20mV/(deg/sec)として：
1mV ÷ 20mV(deg/sec) = 0.05 deg/sec ←帯域0～10Hzの場合の精度は最悪でもこれ以上ということです。
同様に、帯域を０～20Hzでフィルタした場合はノイズが約2倍と考え 0.1 deg/sec が精度となり、
帯域を0～5Hzでフィルタした場合はノイズは半分以下で、0.025 deg/secより良い精度となります。
ただしノイズはTypical値で理想的なフィルタリングをした場合です。
- Q.なぜ外部震動・衝撃による影響が少ないのか？
- A.当社ジャイロの振動子（感応素子）は固定支点がなく、空間に宙吊りにされた振動子を対象形に振動させる方式、つまりお寺の釣鐘を鳴らす構造ですので外乱の影響は受けにくい構造となっております。（釣鐘はそのやぐらの柱をたたいても鳴らないのと同じ理屈で、外乱に耐性があります。）
- Q.ジャイロの取り付け姿勢に制限はあるか？
- A.ありません。当社のジャイロはどのような姿勢角度に取り付けてご使用いただいても差異はありません。（他社の振動ジャイロでは制限があることがあります。）
- Q.2個以上のジャイロを近くに置いたとき相互の影響は?
- A.当社ジャイロの場合、リング振動は非常に小さく、しかも対象形に振動しているので、近くに同ジャイロを置いてもリング振動による機械的な相互影響は無いとお考え下さい。他社の振動ジャイロでは相互影響があることがあります。）
- Q.レシオメトリックとは何か？
- A.出力・感度が供給電圧に比例しているということです。 CRS03の感度は [0.020 x (供給電圧）/5.00]であらわされ、その単位はV/毎秒角度 = V/(deg/sec)です。
例：供給電圧が5.00Vdcの場合、感度は 20mV/(deg/sec)ですが、そのジャイロへの
供給電圧が4.90Vdcになると感度は (4.90/5.00) x 20 = 19.6mV/(deg/sec)となります。
同様にバイアス（＝ゼロ点）も、供給電圧5.00V時のバイアス値をBとすると同じジャイロで
供給電圧4.90V時のバイアスは(4.90/5.00)*B となります。
あらゆる使用環境で供給電圧を常に5.00Vdcに保持安定するのはユーザー側に相当のコストがかかりますが、センサの出力を供給電圧比にしておけば、電源安定回路をある程度省略し出力対電源電圧比で精度の高い計測が可能となります。尚、供給電圧はジャイロの入り口で確認されるようお願いします。同じ理由で、電源にノイズや不安定要素がないことを確認してください。
- Q.磁石の影響はあるか？
- A.リング振動子の駆動と角速度の検出には永久磁石による誘導が使われていますが、これはリングに対し100ミクロン単位の距離で強い磁界を及ぼして効果を得るものです。したがいジャイロの周囲にモーターなどの磁界があっても、それがジャイロに悪影響を及ぼす可能性は無いとお考えください。なおジャイロからは少し磁力線が出ています。
- Q.インターフェースが必要（ノイズが気になる場合）？
- A.ジャイロ自体は補助回路無しでも動作し角速度に比例したアナログDC電圧を出力しますのでそのままでも計測用等に使えます：従い、次のようなインターフェースが必ず要るということではありません。
当センサ出力信号にはアンプによる高域ノイズが含まれていますが低域にあるセンサの精度や性能には関係ありません。高域は動特性（CRS03の場合10Hz～２０Hz）には関係ありませんのでローパスフィルタでカットしていただくのが基本的方法です。デジタルフィルタの場合AD変換前のアナログRCアンチエリアシングフィルターは位相の少ないものを付加し折り返し（エリアス）帯域で十分ノイズが減衰するようにします：つまりサンプリングはできるだけ高めにとってください。サンプリングは500Hz～数KHｚが推奨です(ノイズは800～1kHz付近まであります)。BIT数は、ADのアナログ入力レンジがDC0V ～ 5V の場合、ジャイロの出力が0.5V～4.5Vということや精度を考慮すると14 BIT以上が推奨です。AD変換後のデジタルフィルターは当ジャイロの帯域（10Hz～２０Hz）をカットオフとします。 ノイズ除去の一手法として移動平均を取ることもお勧めいたします＝FIRフィルタを構成すれば申し分ありませんが、難しいフィルターを利用せずとも 2のn乗回測定した信号を n bitシフトする（資料1）だけで、ノイズ除去に効果的です。システムをお考えの際は（資料2）を参考にされてください。また、オプションでジャイロ評価ボードも販売しております。資料を見る>>
- Q.非直線性（Non-Linearity）の定義は？
- A.入力対出力は完全に線形であることが理想ですが、実際は非線形要素が必ず入ります。
実際の出力曲線に対しベストフィット直線を描きます（これが実際の感度と定義します）。
実際の出力曲線とベストフィット直線との非直線性最大誤差をフルスケール値に対する％で表したものが非直線性です。
詳しくは資料をご覧下さい。
資料を見る>>
- Q.ジャイロは回転の中心に置かなければならないか？
- A.当社ジャイロはその必要はありません。当社ジャイロは遠心力がかかっても安定しています。他社ジャイロの場合は気をつけてください。
- Q.コネクターの種類は？
- A.日本圧着端子XHP-3がジャイロ側についています。
- Q.出力のデータレートと遅延は？
- A.ASICを含めアナログ回路であり、アナログ出力です。出力の連続による遅延は（応答帯域では）ほとんどありません。
- Q.現在までの採用実績は？
- A.自動車ABS、ITS、自律歩行ロボット、無軌道搬送車(AGV）、マリンレーダー、無人ヘリコプタ、車上衛星アンテナ、サテライトコンパス、オートパイロット、航空宇宙、GPS、慣性計測器、など信頼性を要求されるアプリケーションが多いのが特徴です。机上の実験や仕様書のスペックを信じて他社ジャイロを使用され、実際の使用環境でトラブルを起こして急遽当社ジャイロに乗りかえられたユーザーがいくつかあります。ジャイロの選定は「実際の使用環境でどれだけ精度が維持できるか」を十分考慮してください。
資料を見る>>
- Q.CRS03-シリーズのワイヤの種類は何ですか？
- A.UL3443AWG24という商品を使っております。
- Q.ハネウェルHMRシリーズのDevelopment Kit とは、どんなもの？
- A.Development Kit には、Cable と、PC demo software がセットになっています。（下記参照）
Development Kitがある製品： HMR2300/HMR3000/HMR3200/HMR3300
- Q.CRS03-11S用ジャイロケースセットの詳細を教えてください。
- A.CRS03-11S用ジャイロケースセットには、下記の4点が各5個ずつ入っています。
上部ケース ｘ5個
下部ケース ｘ5個
ラバー ｘ5個
ケーブルコネクター ｘ5個
販売価格：￥10,000.-（税抜）
- Q.CRS10専用ブラケット（HBA10、VBA10）にジャイロを取り付けた状態はどのようになりますか？
- A.CRS10には、専用ブラケットを無償でご用意しています。
下記の写真は、ブラケットにジャイロ（CRS10)を取り付けた状態です。
（左）HBA10（水平取付ブラケット）
（右）VBA10（垂直取付ブラケット）
- Q.AMUはなにができるのですか？
- A.姿勢角（ロール・ピッチ）、角速度（３軸）、加速度（３軸）の計測ができます。
- Q.オプションセットってどんなもの？
- A.配線ボックス・ＡＣアダプター等のセットです。
ＡＭＵ本体と、あとパソコンがあればすぐに角度・角速度・加速度の計測が可能です。
ＵＳＢ変換コネクタ・ハードケース付きのものもございます。
セット内容
◆ＡＭＵ-１８０２Ａ／-１８０２ＡＲ／-５００５ＡＲ用……通信方式ＣＡＮ２．０Ｂ
ＣＡＮ-ＵＳＢコネクタ、配線ボックス、ＡＣアダプター、（ハードケース）
◆ＡＭＵ-１８０２ＢＲ用……通信方式ＲＳ２３２Ｃ
配線ボックス、ＡＣアダプター、（ハードケース）
※各タイプ共、ハードケースあり・なし を選べます。
※１８０２ＢＲ用セットは配線ボックス～ＰＣ間のケーブルは付属しません。
- Q.通信方式の違いを教えてください。
- A.ＣＡＮ（Controller Area Network）通信とは、国際規格により統一された高速、高信頼性の車内通信です。
ＲＳ２３２Ｃは、一般的に使われる通信方式です。汎用ＰＣでの使用には、より適したものになります。
- Q.ＩＰー６７って何のこと？
- A.ＩＰ規格とは、日本工業規格ＪＩＳや国際電気標準会議のＩＥＣ規格によって定められた電気機器の制御ボックスや操作ボックスなどの保護等級を表した規格です。
１桁目は防塵製を表し「６」の場合、操作盤や制御ボックスは完全密封されており、チリやホコリは侵入しません。
２桁目は防水性を表し「７」の場合、防浸型で規定の圧力及び時間で一時的に水中に沈めたときに、有害な影響を生じる量の水の浸入がありません。
AMUはこのIP－67に適応しています。 - Q.衝撃にはどの程度耐えられますか？
- A.衝撃の仕様は1000Ｇです。（非作動時）
衝撃の強さは、他の製品に負けないAMUの特長の一つです。 - Q.デモソフトでは、どの項目をロギングできるのですか？
- A.姿勢角（ロール・ピッチ）、角速度（３軸）、加速度（３軸）の８項目です。
- Q.デモソフトの送受信ＩＤを変更したら計測できなくなりました。（開始のボタンを押しても動かない）
- A.送受信ＩＤ変更後は配線ボックスのスイッチを一度、ＯＦＦにしてから再度ＯＮにすることをお願い致します。
- Q.通信ボーレートは変更できますか？
- A.はい、変更できます。
CANUSBの場合、「1Mbps」「500Kbps」「500Kbps」「125Kbps」から選択できます。
RS232Cの場合、「38.4Kbps」「19.2Kbps」「9600bps」から選択できます。
- Q.出力周波数は変更できますか？
- A.はい、変更できます。
出力先が通信でCANUSBの場合
「200Hz」「100Hz」「50Hz」「20Hz」「10Hz」「5Hz」「2Hz」「1Hz」から選択できます。
出力先が通信でRS232Cの場合
「50Hz」「20Hz」「10Hz」「5Hz」「2Hz」「1Hz」から選択できます。
出力先がフラッシュの場合
「200Hz」「100Hz」「50Hz」「20Hz」「10Hz」「5Hz」「2Hz」「1Hz」から選択できます。
- Q.ヨー角度は見れないのですか？
- A.ヨー角度につきましては計測することができません。ヨー角速度は出力しますのでそちらが目安となるかと思います。
- Q.角速度・加速度の値は、ジャイロセンサ・加速度センサを単品購入して計測するものと同じ値が得られるものと考えてよいですか？
- A.いいえ。本製品ＡＭＵはデータにカルマンフィルタ等を通して、演算処理をしているので同じ値ではありません。
- Q.本体のみ購入したいのですが、ＣＡＮまたはＲＳ232Ｃのインターフェースを使って送受信ＩＤの変更はできますか？
- A.本体のみでは変更出来ません。
また、通信種別がＣＡＮの場合のみ設定できます。
本体とＰＣ間で通信を行うための機器（ＣＡＮＵＳＢ）が必要です。お客様にてご用意いただくか、ＡＭＵオプションキットを購入していただくかになります。送受信ＩＤ変更のソフトウェアは本体同梱ＣＤに入っています。
接続が楽なＡＭＵオプションキットを購入していただくことをお勧めします。 - Q.AMU付属品のケーブル長さは？
- A.２ｍとなります。
- Q.AMU付属品ケーブルのコネクタは、メーカーからの直売は可能ですか？
- A.購入出来ます。またケーブルを作られる場合は付属ケーブルの長さを指定して発注していただければ弊社にても対応致します。
- Q.パワーオンスタートへの変更は可能ですか？
- A.はい、可能です。
オプションセットを購入して頂くと、ＡＭＵ本体付属のソフトで設定ができます。
さらに、パワーオン時から計測データ出力までの待ち時間を、3～99秒の間で設定することができます。
- Q.HMC1043 Demonstration Board 1式の内訳は？
- A.HMC1043 Demonstration Board(HMC1043-Demo)
1式の内訳は、以下のとおりです。
HMC1043 Demo Board 1個
HMC1043 5個
