測定目的
トルク変動が「いつ・どの回転条件で」起きたかを結び付ける。
ねじりひずみ波形だけでは、変動が回転数変化に伴うものか、特定の回転周期に対応するものか判断しにくい場合があります。本構成ではSG-Link-200-OEMの差動アナログ入力でひずみを取得し、デジタル入力へホール効果センサ等のRPM／パルス信号を入れる代表例を示します。
回転数が上がる／下がる過程でねじりひずみがどう変化するか確認します。
パルスと波形を対応させ、回転周期に同期する荷重変動の有無を確認します。
回転開始・停止時の過渡荷重を回転条件と合わせて確認します。
代表構成
1台のSG-Link-200-OEMへ、ひずみとRPM／パルスを入力する。
差動アナログ入力
デジタル入力
RPM／パルス併用
PCへ収集
代表条件
ひずみのサンプリングとRPM検出条件は別々に決める。
| ひずみノード | SG-Link-200-OEM × 1台 |
|---|---|
| アナログ入力 | 差動1チャネルを代表例とする |
| デジタル入力 | ホール効果センサ等からRPM／パルス |
| 代表アナログサンプリング | 約1 kHz |
| 振幅・波形形状の主要帯域目安 | 概ね100 Hz以下 |
| 周波数情報の理論境界 | 500 Hz未満（実用上は余裕を取る） |
| ゲートウェイ | WSDA-200-USB |
サンプリング設計
約100 Hzまでのねじりひずみ変動を見るため、アナログ側は約1 kHzを代表設定にする。
設計の順番
- ひずみ側の帯域：本例は概ね100 Hz程度までのトルク変動候補を時間波形で比較する想定です。
- アナログサンプリング：約1 kHzとし、対象帯域に対して約10倍程度を確保する代表設計です。
- RPM／パルス側：必要な回転数範囲、パルス／回転、入力仕様から別に時間分解能を設計します。
- 統合：回転数とひずみを同一計測系で時系列比較しやすくすることが主目的です。
データ → 判断
ひずみ波形と回転条件を同じ記録へ置く。
荷重変化、ピーク、周期変動を時間軸で取得します。
回転速度・回転イベントとひずみ変動を対応させる基準になります。
軸形状・材料・ゲージ配置・校正条件に基づいて換算します。
特定回転数域で荷重が増えるか、起動停止でピークが生じるかを比較します。
校正
RPMが取れても、ひずみからトルクへの換算条件は別途必要。
SG-Link-200-OEMはひずみ入力とRPM／パルス入力を同一ノードで扱えますが、トルクを直接測る専用トルクセンサではありません。トルク換算には軸寸法、材料、ゲージ方向、ブリッジ、ゲージファクタ、既知荷重校正等が必要です。
設置
回転ノードと回転検出器の両方に、機械設計上の確認が必要。
遠心荷重、固定強度、バランス、温度、電源、アンテナを確認します。
ターゲット形状、センサギャップ、パルス／回転、最大回転数、配線固定を確認します。
金属回転体による遮蔽とアンテナ方向を実機で確認します。
FAQ
RPM同期計測でよくある誤解
100 Hz程度までのトルク変動を見たい場合、約1 kHzは妥当ですか？
ひずみの時間波形を比較する代表設計として、対象帯域に対して約10倍程度を確保できます。RPM／パルス側は回転数とパルス／回転から別に設計し、両者を同じ時間軸で比較します。
SG-Link-200-OEMがトルクを直接出しますか？
ひずみを計測し、必要な校正条件に基づいてトルクへ換算します。万能なトルク値が自動で得られるわけではありません。
RPMとひずみを同じノードに入れるメリットは？
回転条件とひずみ波形を同じ計測系で扱いやすくなり、起動停止や回転条件別の相関を確認しやすくなります。
技術相談
回転数、パルス／回転、見たいトルク変動帯域を合わせて設計します。
公式根拠