(57)【要約】【課題】振動計の大型化等を伴うことなく、高精度に長周期の速度計測が可能な動電型振動計を提供する。【解決手段】動電型振動計１００において、静電容量変化量により振動子の変位を検出する変位検出部２１と、磁界内に設けられ、電流を流すことで振動子に駆動力を付与する変位帰還コイル５ｂと、変位検出部２１により検出された変位に基づく正帰還ゲインに応じた電流を変位帰還コイル５ｂに供給する正帰還制御部２３と、を備えた。【選択図】図２
2010048751.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ケースと、前記ケース内にバネ部材で支持される振動子と、前記ケース内に磁界を形成する磁界形成部と、前記磁界形成部により形成された磁界内に設けられ、前記振動子の移動時に発生する起電力を検出する検出コイルと、を備えた動電型振動計において、
前記ケース内に設けられた固定電極と前記固定電極に対向して前記振動子に設けられた可動電極との間の静電容量変化量により前記振動子の変位を検出する変位検出部と、
前記磁界内に設けられ、電流を流すことで前記振動子に駆動力を付与する変位帰還コイルと、
前記変位検出部により検出された変位に基づく正帰還ゲインに応じた電流を前記変位帰還コイルに供給する正帰還手段と、
を備えることを特徴とする動電型振動計。
【請求項２】
請求項１記載の動電型振動計において、
前記磁界内に設けられ、電流を流すことで前記振動子に駆動力を付与する速度帰還コイルと、
前記変位検出部により検出された変位を微分した速度に基づく負帰還ゲインに応じた電流を前記速度帰還コイルに供給する負帰還手段と、
を備えることを特徴とする動電型振動計。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の動電型振動計において、
前記磁界内に設けられ、電流を流すことで前記振動子に駆動力を付与する補正コイルと、前記変位検出部により検出された変位を、完全積分器を介して積分した積分値に基づく負帰還ゲインに応じた電流を、前記補正コイルに供給することでオフセット補正を行うオフセット補正手段と、
を備えることを特徴とする動電型振動計。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、動電型振動計に関する。
【背景技術】
【０００２】
微小地震や地盤の常時微動を観測するための動電型振動計（地震計）においては、長周期、すなわち、振動子の固有振動数が低い状態における速度観測の要求が高まっている。
振動子の固有振動数を低くするには、振動子の支持バネのバネ定数を低下させることや、振動子の質量を増加させることが有効である。
【０００３】
そこで、バネ定数を低下させる方法として、振動子の両端に強磁性体を設け、コイルに起電力を発生させる磁石から漏洩する磁束によって、強磁性体に生じる力を支持バネの負の復元力として利用したものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
また、支持バネに代えて、自然周期を可変できる磁気バネ、例えば、ソレノイドコイル中の磁場軸に平行に円形棒磁石を挿入してバネポテンシャルを実現する機構等によって、弱い復元力を加え、長周期の垂直又は水平動を検出可能な地震計を実現する手法が知られている（例えば、特許文献２参照）。
さらに、振り子を磁気浮上機構で支持するとともに、弱いバネ機構としてＸ型ヒンジを用いて、Ｘ型ヒンジに対する振り子の錘の負荷をごく僅かとすることを可能にし、Ｘ型ヒンジを弱い板バネで構成できるものが知られている（例えば、特許文献３参照）。
【特許文献１】特開平９−３２５０６７号公報
【特許文献２】実開２００２−３５７６６５号公報
【特許文献３】特開２００４−１７０２１５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記特許文献１〜３記載の発明によって長周期化（低固有振動数化）は可能となっているが、何れの発明も代替的なバネ機構を別途備えることによりバネ定数を低下させ、固有振動数を低くするというものであるので、そのバネ機構の構造の複雑さ等に起因する振動計の大型化や高コスト化を惹き起こすおそれがあるという問題があった。
【０００５】
本発明の課題は、振動計の大型化等を伴うことなく、高精度に長周期の速度計測が可能な動電型振動計を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
以上の課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、
ケースと、前記ケース内にバネ部材で支持される振動子と、前記ケース内に磁界を形成する磁界形成部と、前記磁界形成部により形成された磁界内に設けられ、前記振動子の移動時に発生する起電力を検出する検出コイルと、を備えた動電型振動計において、
前記ケース内に設けられた固定電極と前記固定電極に対向して前記振動子に設けられた可動電極との間の静電容量変化量により前記振動子の変位を検出する変位検出部と、
前記磁界内に設けられ、電流を流すことで前記振動子に駆動力を付与する変位帰還コイルと、
前記変位検出部により検出された変位に基づく正帰還ゲインに応じた電流を前記変位帰還コイルに供給する正帰還手段と、を備えることを特徴とする。
【０００７】
請求項２に記載の発明は、請求項１記載の動電型振動計において、
前記磁界内に設けられ、電流を流すことで前記振動子に駆動力を付与する速度帰還コイルと、前記変位検出部により検出された変位を微分した速度に基づく負帰還ゲインに応じた電流を前記速度帰還コイルに供給する負帰還手段と、を備えることを特徴とする。
【０００８】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の動電型振動計において、
前記磁界内に設けられ、電流を流すことで前記振動子に駆動力を付与する補正コイルと、前記変位検出部により検出された変位を、完全積分器を介して積分した積分値に基づく負帰還ゲインに応じた電流を、前記補正コイルに供給することでオフセット補正を行うオフセット補正手段と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、動電型振動計において、静電容量変化量により振動子の変位を検出する変位検出部と、磁界内に設けられ、電流を流すことで振動子に駆動力を付与する変位帰還コイルと、変位検出部により検出された変位に基づく正帰還ゲインに応じた電流を変位帰還コイルに供給する正帰還手段と、が備えられている。
そのため、上記振動系における復元力F＝ｋｘ（ｋ：バネ定数、ｘ：振動子の変位）とは逆方向（振動子の変位を励起する方向）に、振動子の変位に比例した力（例えば、所定の比例定数をＡとして、−Ａｘなる力）を帰還させることができるため、等価的にバネ定数がｋ−Ａという小さな値となり、そのバネ定数の平方根に比例する値を持つ固有振動数を小さくすることができるので、周期を長周期化することが可能となる。
つまり、本発明にかかる動電型振動計は、従来の構造に比べて振動計の大型化等を伴うことなく、高精度に長周期の速度計測が可能な動電型振動計であるといえる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、図面を参照して、本発明である動電型振動計の最良の形態について詳細に説明する。    
図１は、本発明に係る動電型振動計１００の検出部１０の概略構成図であり、図２は、本発明に係る動電型振動計１００の要部構成を示すブロック図であり、図３は、本発明に係る変位正帰還及び速度負帰還の帰還制御系の動作機構を示すブロック図である。
【００１１】
図１〜図３に示すように、動電型振動計１００は、検出部１０と、制御部２０と、を備えて構成される。
検出部１０は、ケース１と、ケース１内に一端が固定されたバネ部材２と、バネ部材２の他端で支持され、外乱によって振動する振動子３と、ケース１内に固定され、ケース１に磁界を形成する磁界形成部としてのマグネット４と、振動子３と同心状に巻回された複数のコイルからなるコイル部５と、可動極板７ｂと固定極板７ａから構成され、コンデンサとして機能するコンデンサギャップ７と、等を備えて構成される。
【００１２】
ケース１は、有底円筒形状であり、例えば、非磁性体であるアルミニウム、チタン等の金属で形成されている。
【００１３】
バネ部材２は、例えば、円板状のダイアフラムスプリングで形成されており、一端がケース１に固定され、他端側で振動子３を支持しており、振動子３の振動方向の両端にそれぞれ１組、合計２組使用されている。
【００１４】
振動子３は、バネ部材２で支持されており、外乱によって所定の固有振動数で振動する。
【００１５】
マグネット４は、例えば、ケース１の上部と下部のそれぞれに配置された環状の磁性部材で形成され、振動子３と同心上に配置されており、ケース１内に磁界を形成している。
【００１６】
コイル部５は、ケース１の上部と下部のそれぞれに配置され、図２に示すように、例えば、検出コイル５ａと、変位帰還コイル５ｂと、速度帰還コイル５ｃと、補正コイル５ｄと、テストコイル５ｅと、等の振動子３と同心状に巻回された複数のコイルを含んで構成されている。
検出コイル５ａは、振動子３と同心状に巻回されており、振動子３の振動時にマグネット４の形成する磁界により起電力を発生させ、後述の起電力検出部２２によりその起電力を検出できるようになっている。
変位帰還コイル５ｂは、振動子３と同心状に巻回されており、後述の制御部２０の正帰還制御部２３により所定量の電流が流されると、その電流に応じた駆動力（電磁気力）を振動子３に付与することが出来る。
速度帰還コイル５ｃは、振動子３と同心状に巻回されており、後述の制御部２０の負帰還制御部２４により所定量の電流が流されると、その電流に応じた駆動力（電磁気力）を振動子３に付与することが出来る。
補正コイル５ｄは、振動子３と同心状に巻回されており、後述の制御部２０のオフセット補正制御部２５により所定量の電流が流されると、その電流に応じた駆動力（電磁気力）を振動子３に付与することが出来る。
テストコイル５ｅは、振動子３と同心状に巻回されており、予め定められた振動パターンの電流を流すことにより、振動子３が正常に稼動するか否かをテストすることができる。
【００１７】
コンデンサギャップ７は、振動子３の端部に取り付けられた可動極板７ｂと、可動極板７ｂと対向して配置され、ケース１に設けられた固定極板７ａと、から構成され、後述の変位検出部２１により、振動子３の振動に応じて変化する、可動極板７ｂと固定極板７ａ間の静電容量変化量を計測することによって、振動子３の変位を検出することが出来る。
【００１８】
制御部２０は、変位検出部２１と、起電力検出部２２と、正帰還制御部２３と、負帰還制御部２４と、オフセット補正制御部２５と、等を備えて構成される。
【００１９】
変位検出部２１は、上述したコンデンサギャップ７と、このコンデンサギャップ７から出力される静電容量変化量から振動子３の変位を計測するための所定の回路と、を備えており、振動子３の変位を、所定の変位検出感度β［Ｖ／ｍ］に比例した電圧値（変位信号）として検出できるように構成されている。
【００２０】
起電力検出部２２は、例えば、電圧増幅器や電圧検出回路等を含んで構成されており、コイル部５に接続された出力端子（図示省略）を介して、検出コイル５ａに誘起される誘導起電力が検出されるようになっている。
【００２１】
正帰還制御部２３は、例えば、帰還制御用の回路やサーボアンプ等から構成されている。
具体的には、正帰還制御部２３は、変位検出部２１により検出された電圧値（変位信号）に基づいて、変位帰還ゲインＡ（正帰還ゲイン）に応じた電流が、コイル部５の変位帰還コイル５ｂに流れるようにサーボアンプを駆動制御し、振動子３に変位に応じた駆動力（電磁気力）を付与することが出来る。
【００２２】
負帰還制御部２４は、例えば、帰還制御用の回路やサーボアンプや微分器から構成されている。
具体的には、負帰還制御部２４は、変位検出部２１により検出された電圧値（変位信号）を、微分器を介して微分することにより速度信号に変換し、変換後の速度信号に基づいて、速度帰還ゲインＣ（負帰還ゲイン）に応じた電流が、コイル部５の速度帰還コイル５ｃに流れるようにサーボアンプを駆動制御し、振動子３に速度に応じた駆動力（電磁気力）を付与することが出来る。
【００２３】
オフセット補正制御部２５は、例えば、帰還制御用の回路やサーボアンプや完全積分器等から構成されている。
具体的には、オフセット補正制御部２５は、変位検出部２１により検出された電圧値（変位信号）を、完全積分器（例えば、後述の図７の１／τｓ）を介して変換された値に基づいて、変位帰還感度Ｋ（負帰還ゲイン）に応じた電流が、コイル部５の補正コイル５ｄに流れるようにサーボアンプを駆動制御し、振動子３に変位に応じた駆動力（電磁気力）を付与することが出来る。
【００２４】
次に、動電型振動計１００による速度の検出について説明する。
【００２５】
まず、起電力検出部２２により検出され、コイル部５の検出コイル５ａに誘起される誘導起電力Ｅは、磁束密度をＢ［Ｔ］、検出コイル５ａのコイル長をＬ［ｍ］、振動子３のケース１に対する相対変位をｘ（相対速度ｘ(・)）とすると、次の式（１）で表される。
【数１】
2010048751.tif 000003
また、相対変位ｘ（相対速度ｘ(・)）と、ケース１の空間に対する絶対変位ｙ（絶対速度ｙ(・)）との間には、振動子３に接続されたダンパ（図示省略）のダンピング係数をζ、振動子３の固有振動数をωｎとすると、次の式（２）の関係が成り立つ。
【数２】
2010048751.tif 000004
そのため、上記（１）（２）より、起電力検出部２２により誘導起電力Ｅを検出することによって、ケース１の空間に対する絶対速度ｙ(・)を検出することが出来る。
【００２６】
次いで、図３を用いて、動電型振動計１００による固有周期の長周期化について説明する。
【００２７】
図３に示すように、本発明に係る帰還制御系の動作機構は、Ｂ１からＢ４で構成されている。
【００２８】
Ｂ１では、絶対速度ｙ(・)を微分器を介して絶対加速度ｙ(・・)とし、それに振動子３の質量Ｍ［ｋｇ］を乗じた力を点Ｐ１に付与している。
【００２９】
Ｂ２では、点Ｐ１に作用する力に次式（３）のサイズモ系の伝達関数Ｇ０（ｓ）を乗じて得られる相対変位ｘを、変位検出部２１により、変位検出感度β［Ｖ／ｍ］を乗じて、相対変位ｘに比例する電圧値ｅｘとして出力している。
【数３】
2010048751.tif 000005
【００３０】
Ｂ３では、変位帰還ゲイン（正帰還ゲイン）をＡ、変位帰還感度をＫｄ［Ｎ／Ａ］として、正帰還制御部２３により、Ｂ２にて出力される振動子３の相対変位ｘに応じた電圧値ｅｘを、変位帰還コイル５ｂの抵抗（コイル抵抗値Ｒｄ［Ω］）で除した電流に応じた力として、点Ｐ１に正帰還させている。
つまり、バネ部材２による復元力と逆方向に、変位に比例した力（変位を励起する力）を振動子３に及ぼしていることになるため、Ｂ３によって低固有振動数化（等価的なバネ定数の低下）を図ることが可能となる。
そのため、このＢ２とＢ３で形成されるループの伝達関数Ｇ１（ｓ）は次式（４）のように表される。
【数４】
2010048751.tif 000006
【００３１】
Ｂ４では、速度帰還ゲイン（負帰還ゲイン）をＣ、速度帰還感度をＫｖ［Ｎ／Ａ］として、負帰還制御部２３により、Ｂ２にて出力される振動子３の相対変位ｘに応じた電圧ｅｘを、微分器を介して相対速度ｘ(・)とするとともに、速度帰還コイル５ｃの抵抗（コイル抵抗値Ｒｖ［Ω］）で除した電流に応じた力として、点Ｐ１に負帰還させている。
つまり、振動子３に接続されたダンパ（図示省略）による吸振力とは逆方向に、速度に比例した力（振動を励起する力）を振動子３に及ぼしていることになるため、Ｂ４によって、Ｂ３がもたらす低固有振動数化による特性低下の改善を図っている。
そのため、このＢ２とＢ３とＢ４で形成されるループの伝達関数Ｇ２（ｓ）は次式（５）のように表される。
【数５】
2010048751.tif 000007
【００３２】
以上より、帰還制御系全体の伝達関数Ｇ（ｓ）は次式（６）のように表され
る。
【数６】
2010048751.tif 000008
なお、式（６）の安定条件は、
【数７】
2010048751.tif 000009
である。
【００３３】
一例として、上記式（６）について、ζ＝０．７０７、ωｎ＝１２．５６６［ｒａｄ／ｓ］、Ｍ＝０．０４７［ｋｇ］、ｋｄ＝０．２８［Ｎ／Ａ］、ｋｖ＝１１．５３６［Ｎ／Ａ］、β＝０．５５８［Ｖ／μｍ］、Ｒｄ＝４［Ω］、ＲＶ＝１１００［Ω］、とした場合に、Ａ＝０、Ｃ＝０の時（つまり、変位正帰還及び速度負帰還を行わない場合）の振動数特性が図４に、Ａ＝０．０００１８９８と仮定して、変位正帰還のみを行った時の振動数特性が図５に、Ａ＝０．０００１８９８、Ｃ＝０．００２と仮定して、変位正帰還及び速度負帰還を行った時の振動数特性が、図６に示される。
【００３４】
図４より、変位正帰還及び速度負帰還を行わない状態における等価的な固有振動数（ゲインがピークに達する位置における振動数）ωｍは２．０Ｈｚである。
そして、この状態から、所定の変位帰還ゲインＡ＝０．０００１８９８の下に変位正帰還を行うことにより、図５に示すように、等価的な固有振動数ωｍは０．０６７１Ｈｚにまで低下していることがわかる。
さらに、この状態から、所定の速度帰還ゲインＣ＝０．００２の下に速度負帰還を行うことにより、等価的な固有振動数ωｍ（＝０．０６７１Ｈｚ）のゲインから−３ｄＢまでを有意な帯域と仮定すると、図６に示すように、図５に比べ、ゲイン自体は低下しているが、低域側、高域側ともに、有意な帯域は伸張していることが分かる。
つまり、変位正帰還を行うことにより、等価的な固有振動数（等価的なバネ定数）を低下させることができるので、振動観測における長周期化を実現することが出来る。さらに、変位正帰還とともに速度負帰還を行うことにより、感度（ゲイン）自体は若干低下することとなるが、等価的な固有振動数が有意となる帯域（振動観測が可能な帯域）を大きく伸張することが可能となる。
【００３５】
次いで、図７を用いて、動電型振動計１００のオフセット補正及び傾斜角の計測について説明する。
【００３６】
例えば、動電型振動計１００を水平／鉛直方向に設置する場合、完全に水平／鉛直な状態にして設置することは困難であり、傾斜角θだけ傾斜した状態で設置される。この場合、振動子３には、傾斜方向にＭｇ×ｓｉｎθなる重力の分力が作用するため、振動子３の中立位置は、傾斜方向にずれる。このずれた位置から中立位置へと引き戻すように、バネ部材２の復元力が作用するが、上述の変位正帰還の影響により、等価的にバネ部材２のバネ定数が低下しているため、振動子３をもとの中立位置まで引き戻せない場合が考えられる。そのため、完全積分器を介したオフセット補正による変位負帰還を行うことによって、変位正帰還の影響を打ち消す（復元力を高める）ことが考えられる。
そのため、例えば、図７に示すようなオフセット補正による帰還制御系を用いることが考えられるが、図７に示されるように、上記制御系においては傾斜角θを入力値としているため、Ｂ１１からＢ１３で構成されるような帰還制御系の動作機構を用いることで、オフセット補正を実行するとともに、傾斜角の計測も可能となる（傾斜計としての機能も副次的に備えている）。
【００３７】
ここで、動電型振動計１００の傾斜角θ[ｒａｄ]が微小な範囲では、sin(θ) ≒θが成立することを考慮して、Ｂ１１では、θに振動子３の重力Ｍｇ[Ｎ]を乗じた、振動子３に作用する傾斜方向の力Ｍｇθを点Ｐ２に付与している。
Ｂ１２では、点Ｐ２に作用する力を、上述の変位正帰還及び速度負帰還を付与した帰還制御系により導出される、等価的なバネ定数ｋｍで除して、変位検出感度β［Ｖ／ｍ］を乗じて変位を取得し、その変位に時定数をτ[ｓｅｃ]とする完全積分器を介して積分して、電圧値ｅ１を出力している。
Ｂ１３では、オフセット補正の変位帰還感度をＫ［Ｎ／Ａ］として、電圧値ｅ１を補正コイル５ｄの抵抗（コイル抵抗値Ｒ［Ω］）で除した電流に応じた力を点Ｐ２に負帰還している。
そのため、Ｂ１１からＢ１３で形成される傾斜計としての伝達関数Ｈ３（ｓ）は次式（８）のように表される。
【数８】
2010048751.tif 000010
【００３８】
一例として、上記式（８）について、Ｍ＝０．０４７［ｋｇ］、β＝１．１３９［Ｖ／ｍ］、Ｒ＝６．１［Ω］、ｋ＝１．７７６×０．０００１［Ｎ／ｍ］、τ＝４４[ｓｅｃ]、Ｋ＝１１．９４８［Ｎ／Ａ］、とした場合、傾斜計としての静的感度は１．０９[ｍＶ／ｓｅｃ]となり、振動計測器１００が傾斜計としても機能することがわかる。
【００３９】
次いで、テストコイル５ｅに、ある一定の電圧値を入力した場合の、動電型振動計１００の出力特性を図示したものを図８と図９に示す。
【００４０】
図８は、変位正帰還、速度負帰還、オフセット補正を一切行わなかった場合における、動電型振動計１００の出力特性（横軸：振動数（Ｈｚ）、縦軸：加速度ゲイン（ｄＢ）、位相（度））を示している。ここで、動電型振動計１００の固有振動数３Ｈｚ付近で加速度ゲイン（ｄB）のピークを迎え、それより低い振動数域において、加速度ゲイン（ｄB）が平坦な特性を示していることにより、この帯域では加速度計として機能することがわかる。また動電型振動計１００の固有振動数３Ｈｚ付近で加速度ゲイン（ｄB）のピークより高い振動数において、２次系で加速度ゲイン（ｄＢ）が減衰していくことより、この帯域では変位計としての一般特性が表れていることがわかる。
【００４１】
一方で、図９は、変位正帰還と速度負帰還を行い、オフセット補正を行わなかった場合における、動電型振動計１００の出力特性（横軸：振動数（Ｈｚ）、縦軸：速度ゲイン（ｄＢ）、位相（度））を示している。速度ゲイン（ｄＢ）が平坦な特性を示している領域において、振動数が１Ｈｚにおける速度ゲイン（ｄＢ）を基準値とし、その基準値より上下３ｄＢを速度計としての有用な帯域と仮定すると、振動数が０．０９Ｈｚ〜９.１Ｈｚ程度の帯域において、動電型振動計１００が速度計として機能することがわかる。
【００４２】
以上のように、本発明に係る動電型振動計１００は、コンデンサギャップ７の静電容量変化量により振動子３の変位を検出する変位検出部２１と、マグネット４の形成する磁界内に設けられ、電流を流すことで振動子３に駆動力を付与する変位帰還コイル５ｂと、変位検出部２１により検出された変位に基づく、変位帰還ゲインに応じた電流を変位帰還コイル５ｂに供給する正帰還制御部２３と、が備えられている。
したがって、動電型振動計１００の振動系における復元力とは逆方向（振動子３の変位を励起する方向）に、変位検出部２１により検出された変位に基づく駆動力が帰還するように制御されるため、等価的にバネ定数が小さな値となり、そのバネ定数の平方根に比例する値を持つ固有振動数を小さくすることができるので、振動子３の振動周期を長周期化することが可能となる。
つまり、振動計の大型化等を伴うことなく、高精度に長周期の速度計測が可能な動電型振動計であるといえる。
【００４３】
また、本発明に係る動電型振動計１００は、マグネット４の形成する磁界内に設けられ、電流を流すことで振動子３に駆動力を付与する速度帰還コイル５ｃと、変位検出部２１により検出された変位を微分した速度に基づく、速度帰還ゲイン（負帰還ゲイン）に応じた電流を速度帰還コイル５ｃに供給する負帰還制御部２４と、を備えている。
つまり、上述の変位正帰還に加えて、速度負帰還を行うことにより、動電型振動計１００の速度計測における出力特性（感度）自体は、変位正帰還のみを行った場合に比べて若干低下することとなるが、等価的な固有振動数が有意となる帯域（振動観測が可能な帯域）を大きく伸張することが可能となる。
【００４４】
また、本発明に係る動電型振動計１００は、マグネット４が形成する磁界内に設けられ、電流を流すことで振動子３に駆動力を付与する補正コイル５ｄと、コンデンサギャップ７により検出された変位に、完全積分器を介して積分した値に基づく負帰還ゲインに応じた電流を、補正コイル５ｄに供給することでオフセット補正を行うオフセット補正制御部２５と、を備えている。
つまり、動電型振動計１００を水平／鉛直方向に設置する場合、設置時に動電型振動計１００が傾斜し、重力の影響によって振動子３の中立位置にずれが生じたとしても、オフセット補正を行うことで、もとの中立位置に引き戻すことが出来るので、水平動観測における水平だし、又は、垂直動観測における重力影響の相殺、を実現することが出来る。さらに、オフセット補正の帰還制御系において、入力値を傾斜角とするため、動電型振動計１００は傾斜計としても使用することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明に係る動電型振動計１００の検出部１０の概略構成図である。
【図２】本発明に係る動電型振動計１００の要部構成を示すブロック図である。
【図３】本発明に係る変位正帰還及び速度負帰還の帰還制御系の動作機構を示すブロック図である。
【図４】本発明に係る動電型振動計１００において、変位正帰還及び速度負帰還を行わない場合の振動数特性を示す図である。
【図５】本発明に係る動電型振動計１００において、変位正帰還を行った場合の振動数特性を示す図である。
【図６】本発明に係る動電型振動計１００の変位正帰還及び速度負帰還を行った場合の振動数特性を示す図である。
【図７】本発明に係るオフセット補正の帰還制御系の動作機構を示すブロック図である。
【図８】変位正帰還、速度負帰還、オフセット補正を行わなかった場合における、動電型振動計１００の出力特性を示す図である。
【図９】変位正帰還と速度負帰還を行い、オフセット補正を行わなかった場合における、動電型振動計１００の出力特性を示す図である。
【符号の説明】
【００４６】
１              ケース
２              バネ部材
３              振動子
４              マグネット（磁界形成部）
５              コイル部
５ａ            検出コイル
５ｂ            変位帰還コイル
５ｃ            速度帰還コイル
５ｄ            補正コイル
７              コンデンサギャップ
１０            検出部
２０            制御部
２１            変位検出部
２３            正帰還制御部（正帰還手段）
２４            負帰還制御部（負帰還手段）
２５            オフセット補正制御部（オフセット補正手段）
１００          動電型振動計
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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