振動計測の分野でフォトニックセンサというものを使うそうですがどのようなものでしょうか.
当方は,20kHzぐらいで振動する加工機の振幅を測定しようとしております.振幅は数μm
です.ご存じの方教えて下さい.

A 回答 (1件)

こういうのでしょうか。

http://202.32.111.86/products/SYS/C7339J.htm
こういうのもあります。http://202.32.111.86/products/SYS/C3160J.htm
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Q波の合成について 同振幅、同振動数の2つの波がある点のみで交わり、強め合う(または弱め合う)とき

波の合成について


同振幅、同振動数の2つの波がある点のみで交わり、強め合う(または弱め合う)とき波のエネルギーが保存されていない気がしてならないのですがどうなんですか。例えば、強め合う点では振幅は2倍、振動数は変わりませんがこれだとエネルギー4倍となり、また一点で交わる波を出すときその他の点で干渉しないため強め合う点以外の波はそのままのエネルギーを持つと思うのですがこれだとエネルギー保存に反していませんか?

Aベストアンサー

ANO3です。これひょっとして、糸のように波長より細い光ビームが一点で
交わることを想定した質問なのでしょうか?

波がまっすぐ進むには、波長に対して十分「太く」なければ
なりません。そうでないと「回折」して広がってしまいます。

だから、波長に比べて十分小さい「一点」で光ビームが交わるなんて
不可能なんです。光のビームはどうやっても波長程度にしか細くできません。

波長より細い光が前提の質問なら、前提が最初から崩れてます。

似た質問で、

紙の上に、位相が半分ずれたレーザ光を2本当てると
紙は光らないからエネルギー保存則は破れている

という質問がよくありますが、これも紙の上に干渉縞ができるだけで
エネルギー保存則は破れません。

2個の光源を十分近づければ干渉縞が消えるだろうと主張する人もいますが、
そうすると光源も重なって、光源の光出力が0になってしまいます。

結局エネルギー保存則を破る方法はありません。

Q固有振動数と振幅の関係

素人ですみません。
固有振動数と振幅の関係を教えて欲しいのですが、
例えば、固有振動数が小さい振幅が小さく
固有振動数が大きいと振幅も大きくなる
といったものがあるのかどうなのか?
また、無関係なのか
分かりやすく教えて下さい。

Aベストアンサー

#2の方のおっしゃるように,問題設定によるところがあります.
例えば,1つの物体を鳴らしたときは,基本振動に比べてその整数倍の高調波は振動数が高いものほど通常小さくなっていき,それらの混ざり具合が音色になります.

質問者さんの問題は多分固有振動数の異なる物体を鳴らしたときにどうかという趣旨と解釈したのですが,地震の例でも分かるように,柔らかい地盤(固有振動数は小さい)と硬い地盤(固有振動数は大きい)があったとき,震源からの距離が同じでも,地震波の周期(つまりは振動数)と近い値の方が揺れが大きくなって被害が大きくなりやすい傾向があります.
もし質問の意図を取り違っているようなら補足下さい.

Q振動の固有周期と振幅

単振動で、固有周期が1.0Hzで、加速度が1G(980cm/s2)の場合、振動の振幅は、±24.8cmとなります.振動の形態を変更するなどして、固有周期1.0Hz,加速度1Gの振動で、振幅をもっと小さくすることは可能でしょうか?

Aベストアンサー

#3です。

専門用語は分野が違うと違う物を指すときがあるので、確認しますが、ダイナミックダンパーというと、動吸器、TMD(Tuned Mass Damper)といわれるもののことと思います。

そして、固有振動数1Hzの構造物が0.3Gで振動しており、この振動対策としてダイナミックダンパーを採用したいのだが、対象構造物の応答は小さくなるものの、ダイナミックダンパーの変位が大きくなってしまうため、装置が大きくなるので、改善したいという内容だと理解しました。

以上を前提としての回答ですので、誤解がありましたらまた補足してください。

この場合、#3で書いたものは全て当てはまらないと思います。
単純なモデルで考える場合、前提条件は加振振幅・周波数一定で揺らした固有振動数1Hzで揺れる振動体の応答を小さくするということになると思います(応答加速度1Gというのは条件でない)。

これならば、減衰を大きくしてやれば、ダイナミックダンパーの応答変位・加速度とも、その大きさを変えることは可能です(変位と加速度は連動して代わります)。

ちなみに円運動は代表的な正弦波振動(単振動)です。
電気的というのは動力を用いてダンパーを制御するということでしょうか?
そういう方式でも振幅を小さくすることは可能ですが、一般に高価なものになります。

#3です。

専門用語は分野が違うと違う物を指すときがあるので、確認しますが、ダイナミックダンパーというと、動吸器、TMD(Tuned Mass Damper)といわれるもののことと思います。

そして、固有振動数1Hzの構造物が0.3Gで振動しており、この振動対策としてダイナミックダンパーを採用したいのだが、対象構造物の応答は小さくなるものの、ダイナミックダンパーの変位が大きくなってしまうため、装置が大きくなるので、改善したいという内容だと理解しました。

以上を前提としての回答ですので、誤解...続きを読む

Q加速度と振動数から振幅を算出

最大加速度と振動数から最大振幅を出すには
m:質量、a:加速度、k:バネ値、y:振幅
w:角速度、f:振動数
として、運動方程式から

ma=ky
y=ma/k
ここでk/m=w^2なので
y=a/w^2
ここでw=2πfなので
y=a/(4*(πf)^2)

で合ってますでしょうか。

Aベストアンサー

単振動のようなものでしたら加速速度と変位の関係は、
加速度は変位を2階微分したもの、変位は加速度を2階積分したものなので、

加速度振幅=変位振幅×角振動数の2乗
変位振幅=加速度振幅/角振動数の2乗

ですので、あっていると思います。

Q単振動で振幅が半分になるとき

単振動で振幅が半分になるときの位相はπ/6ではなく
π/4なのはなぜですか??

例えば、位相がπ/4だけ遅れている正弦波があるときに
グラフは振幅の半分の長さから始まりますが、
なぜこれで振幅が半分になるのでしょうか??
I=Asin(ωt-π/4)

π/4のときの振幅はA*1/√2にならないでしょうか??

Aベストアンサー

I=Asin(ωt)
で、振幅とはAのことですので、
質問者は瞬時値Iのことを聞いているのですよね。

I=Asin(ωt)では、
ωt=0    で I=0
ωt=π/6 で I=A/2
ωt=π/4 で I=A/√2
ωt=π/2 で I=A
ですので、瞬時値Iが振幅Aの半分になるのは、
ωt=π/6のときです。

質問者の理解で間違っていませんよ。


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