(57)【要約】【課題】動ひずみアンプの校正方法及び動ひずみアンプの校正装置を提供する。【解決手段】ひずみゲージ８に接続する動ひずみアンプ１０を校正する動ひずみアンプ１０の校正装置であって、静的な関係で予めFBGセンサ１のひずみとブラッグ波長の関係を校正し、校正したFBGセンサ１のブラック波長計測系を基準とし、動的な関係で動ひずみアンプ１０の校正特性を取得する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ひずみゲージに接続する動ひずみアンプを校正する動ひずみアンプの校正方法であって、静的な関係で予めFBGセンサのひずみとブラッグ波長の関係を校正し、校正したFBGセンサのブラック波長計測系を基準とし、動的な関係で動ひずみアンプの校正特性を取得することを特徴とする動ひずみアンプの校正方法。
【請求項２】
動的な関係は、FBGセンサを配した対象物に振動・衝撃を負荷し、振動収録時間を長くしてゼロHzに近似しえる周波数とし、静的な関係と同等にすることを特徴とする請求項１に記載の動ひずみアンプの校正方法。
【請求項３】
静的な関係は、対象物Ｓを、FBGセンサを配した片持ちハリとし、
【数１】
2015127650.tif 000009
により、片持ちハリにおける自由端のたわみ（ｙｍａｘ）、ひずみ（ε）、及びブラッグ波長が一義的に決まる関係であり、
動的な関係は、対象物を、FBGセンサを配した片持ちハリとし、前記片持ちハリに振動・衝撃を負荷し、FBGセンサのひずみ信号をフーリエ変換し、FBGセンサによるスペクトラムの平坦域を取得し得るものであることを特徴とする請求項２に記載の動ひずみアンプの校正方法。
【請求項４】
FBGセンサによるスペクトラムの平坦域から、ひずみゲージの振幅特性または/及び位相特定がかい離する状態を検出し、動ひずみアンプの校正特性を取得することを特徴とする請求項３に記載の動ひずみアンプの校正方法。
【請求項５】
ひずみゲージに接続する動ひずみアンプを校正する動ひずみアンプの校正装置であって、静的な関係で予めFBGセンサのひずみとブラッグ波長の関係を校正し、校正したFBGセンサのブラック波長計測系を基準とし、動的な関係で動ひずみアンプの校正特性を取得するよう構成されたことを特徴とする動ひずみアンプの校正装置。
【請求項６】
動的な関係は、FBGセンサを配した対象物に振動・衝撃を負荷し、振動収録時間を長くしてゼロHzに近似しえる周波数とし、静的な関係と同等にすることを特徴とする請求項５に記載の動ひずみアンプの校正装置。
【請求項７】
対象物に配置されるFBGセンサと、
該FBGセンサに光を入力する光源と、
前記FBGセンサからの反射光を分離する光サーキュレータと、
該光サーキュレータからの反射光を入射させる光学フィルタと、
該光学フィルタからの透過光及び反射光を受ける光電変換部と、
前記対象物に配置されるひずみゲージと、
該ひずみゲージに接続する動ひずみアンプと、
前記光電変換部からの信号及び前記動ひずみアンプからの信号を処理するＡＤ変換部と、
該ＡＤ変換部に接続され且つ該光電変換部からの信号を動ひずみアンプからの信号と同期させる信号同期クロック発生器と、
を備えたことを特徴とする請求項５又は６に記載の動ひずみアンプの校正装置。
【請求項８】
動的関係をチェックする変位計を備え、ＡＤ変換部は、変位計からの信号が入力されるように構成したことを特徴とする請求項５〜７のいずれか１項に記載の動ひずみアンプの校正装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、動ひずみアンプの校正方法及び動ひずみアンプの校正装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、構造体の動ひずみを計測する際には、電気抵抗式のひずみゲージが使用されている。ひずみゲージには、微少な変化を増幅して検出できるように、動ひずみアンプ（ストレインアンプ）が接続されている。
【０００３】
またひずみゲージの利用方法の例では、ひずみゲージを金属棒の軸方向に接着し、金属棒に飛翔体を衝突させ、金属棒の軸方向に伝播する弾性波パルスを用いて、レーザ振動計またはレーザ変位計の校正をするものがある（例えば、特許文献１、２参照）。更にひずみゲージを使用した力計（一般にはロードセルと呼ばれる）の校正方法には、ＪＩＳ規格がある（非特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−３００９５９号公報（特許第４０１０３７０号公報）
【特許文献２】特開２００６−３１３１６８号公報（特許第４０１０３７１号公報）
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】ＪＩＳ  Ｂ７６０２：力計の校正方法及び力変換器の性能と試験方法
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、電気抵抗式のひずみゲージに接続される動ひずみアンプは、動的特性を評価して校正する規格が無かった。
【０００７】
また特許文献１，２の如くレーザ振動計またはレーザ変位計の校正をしても、校正の元となるひずみ計測系の校正手段が存在しないため、その校正の確かさは明確に定義できないという問題があった。特に特許文献１，２では、金属棒中を伝播する弾性波パルスを使用するため、入射波と反射波が干渉し合わない波長の弾性波パルスのみが適用可能となり、校正に使用可能な弾性波パルスのパルス時間幅は、金属棒の長さの制限を受けるという問題があった。
【０００８】
ここで特許文献１，２において金属棒の長さが制約を受けることを具体的に説明すると、金属棒がステンレス鋼製の丸棒の場合、金属棒を伝播する弾性波の速度は約5000ｍ/ｓである。弾性波パルスを金属棒の一方の端面から入射し、他方の端面でレーザ振動計またはレーザ変位計のレーザ光が乱反射しないような平面であるのであれば、金属棒を伝播した弾性波は、レーザが照射されている面において全反射する。全反射した弾性波パルスは、入射波とは反対の向きに伝播する。よって、入射波と反射波が干渉し合わない波長の弾性波パルスのみ、適用可能となる。
【０００９】
また金属棒の長さを２ｍとすると、入射波と反射波が干渉し合わない、最長の波長は１ｍである。入射波は金属棒と飛翔体の衝突によって生じるから、その波形は、片振幅のパルスである。よって、そのパルス波の代表周波数ｆは、弾性波の速度ｃ、波長λであるので、ｆ＝ｃ/（2λ）＝5000/（2×1）＝2500Hzである。フーリエ変換を使用した信号解析技術上、取得した波形の時刻履歴のあとに、数字ゼロの列を接続することにより、周波数分解能を高めることは可能である。しかし、このような処理は、あくまで周波数解析上のものであり、2500Hz以下の周波数は数字ゼロの列を接続したことによるものである。また、ひずみゲージによるひずみ計測において、最も一般的な箔ゲージは、ゲージ率と呼ばれるひずみゲージのひずみから電気信号の変換係数が２の場合が多い。ゲージ率２のひずみゲージでは、2500ｋHzもの高い周波数の動ひずみを計測することは稀であり、1000Hz以下更に多くは、100Hzという場合が多い。よって、特許文献１及び特許文献２の手法は、非常に限られた条件にのみ適用されるという問題があった。
【００１０】
非特許文献１では、ひずみゲージを使用した力計（一般にはロードセルと呼ばれる）の校正方法についてのみ記載している。また、その校正方法は準静的荷重をロードセルに負荷し、安定性を評価するために１時間半もの時間を必要とする規格となっている。しかし、ロードセル及びロードセルに接続される動ひずみアンプの動的校正方法について、記載されていない。このように、電気抵抗式のひずみゲージは構造物の強度試験や振動試験に広い技術分野において使用されているにも関わらず、その校正方法は、非特許文献１にあるようにロードセルとなった場合であり、且つ準静的な場合にのみ適用されるものである。なお、準静的に校正されたロードセルを動ひずみアンプに接続した場合、動ひずみアンプの出力が、ロードセルを準静的に使用した場合と同等となることは保証されないという問題を有する。
【００１１】
本発明は、上述の実情に鑑みてなされたものであり、動的な関係で動ひずみアンプを校正し得る動ひずみアンプの校正方法及び動ひずみアンプの校正装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の動ひずみアンプの校正方法は、ひずみゲージに接続する動ひずみアンプを校正する動ひずみアンプの校正方法であって、静的な関係で予めFBGセンサのひずみとブラッグ波長の関係を校正し、校正したFBGセンサのブラック波長計測系を基準とし、動的な関係で動ひずみアンプの校正特性を取得することを特徴とするものである。
【００１３】
本発明の動ひずみアンプの校正方法において、動的な関係は、FBGセンサを配した対象物に振動・衝撃を負荷し、振動収録時間を長くしてゼロHzに近似しえる周波数とし、静的な関係と同等にするようにしている。
【００１４】
本発明の動ひずみアンプの校正方法において、静的な関係は、対象物を、FBGセンサを配した片持ちハリとし、
【数１】
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により、片持ちハリにおける自由端のたわみ（ｙｍａｘ）、ひずみ（ε）、及びブラッグ波長が一義的に決まる関係であり、
動的な関係は、対象物を、FBGセンサを配した片持ちハリとし、前記片持ちハリに振動・衝撃を負荷し、FBGセンサのひずみ信号をフーリエ変換し、FBGセンサによるスペクトラムの平坦域を取得し得るものであることが好ましい。
【００１５】
本発明の動ひずみアンプの校正方法において、FBGセンサによるスペクトラムの平坦域から、ひずみゲージの振幅特性または/及び位相特定がかい離する状態を検出し、動ひずみアンプの校正特性を取得することが好ましい。
【００１６】
本発明の動ひずみアンプの校正装置は、ひずみゲージに接続する動ひずみアンプを校正する動ひずみアンプの校正装置であって、静的な関係で予めFBGセンサのひずみとブラッグ波長の関係を校正し、校正したFBGセンサのブラック波長計測系を基準とし、動的な関係で動ひずみアンプの校正特性を取得するよう構成されたものである。
【００１７】
また本発明の動ひずみアンプの校正装置は、動的な関係は、FBGセンサを配した対象物に振動・衝撃を負荷し、振動収録時間を長くしてゼロHzに近似しえる周波数とし、静的な関係と同等にするようにしている。
【００１８】
また本発明の動ひずみアンプの校正装置は、
対象物に配置されるFBGセンサと、
該FBGセンサに光を入力する光源と、
前記FBGセンサからの反射光を分離する光サーキュレータと、
該光サーキュレータからの反射光を入射させる光学フィルタと、
該光学フィルタからの透過光及び反射光を受ける光電変換部と、
前記対象物に配置されるひずみゲージと、
該ひずみゲージに接続する動ひずみアンプと、
前記光電変換部からの信号及び前記動ひずみアンプからの信号を処理するＡＤ変換部と、
該ＡＤ変換部に接続され且つ該光電変換部からの信号を動ひずみアンプからの信号と同期させる信号同期クロック発生器と、
を備えることが好ましい。
【００１９】
本発明の動ひずみアンプの校正装置において、動的関係をチェックする変位計を備え、変換処理部は、変位計からの信号が入力されるように構成することが好ましい。 
【発明の効果】
【００２０】
本発明の動ひずみアンプの校正方法及び動ひずみアンプの校正装置によれば、長さのみを計測する手段だけを用いて、ひずみとFBGセンサのブラッグ波長を静的な関係で校正することできる。また校正したFBGセンサを用いることにより、動的な関係で動ひずみアンプの校正特性を取得し、動ひずみアンプを校正することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の実施の形態例を示す概念図である。
【図２】片持ちハリにFBGセンサを配置した状態を概念的に示す側面図である。
【図３】片持ちハリにFBGセンサ及びひずみセンサを配置した状態を概念的に示す平面図である。
【図４】FBGセンサ及びひずみセンサを置いた位置でのひずみの波形を示すグラフである。
【図５】図４の波形を周波数解析した際のスペクトラムを示すグラフである。
【図６】動ひずみアンプの信号とFBGセンサの信号の間の伝達関数を求め、得られた振幅特性（伝達関数ゲイン特性）を示すグラフである。
【図７】動ひずみアンプの信号とFBGセンサの信号の間の伝達関数を求め、得られた位相特性を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明の動ひずみアンプの校正方法及び動ひずみアンプの校正装置を実施する形態例を図１〜図３を参照して説明する。
【００２３】
実施の形態例の動ひずみアンプの校正方法及び動ひずみアンプの校正装置は、FBGセンサの計測機構と、ひずみセンサの計測機構とを備えている。
【００２４】
FBGセンサの計測機構は、対象物Ｓに配置されるFBGセンサ１と、FBGセンサ１に光ファイバ２を介して光を入力する広帯域光源３と、FBGセンサ１からの反射光を分離する光サーキュレータ４と、光サーキュレータ４からの反射光を入射させるよう光ファイバ２を介して接続される光学フィルタ５と、光学フィルタ５からの透過光を受けるよう光ファイバ２を介して接続される透過光側の光電変換部６と、光学フィルタ５からの反射光を受けるよう光ファイバ２を介して接続される反射光側の光電変換部７とを備えている。また、ひずみセンサの計測機構は、対象物Ｓに配置されるひずみゲージ８と、ひずみゲージ８に配線９を介して接続される動ひずみアンプ１０とを備えている。
【００２５】
FBGセンサ１は、光ファイバ２のコア部分に光軸方向に沿って一定の間隔で回折格子を形成するセンサであり、FBGセンサ１に光が入射されると、ブラッグ波長の波長成分がFBGセンサ１で反射され、残りの成分が透過されるようになっている。またブラッグ波長のシフト量は、対象物Ｓのひずみ等により変化するようになっている。
【００２６】
広帯域光源３は、広帯域の光を連続的に出力するものであり、光ファイバ２を介して入射光を光サーキュレータ４に導波させ、更にFBGセンサ１に導波させるようになっている。
【００２７】
光サーキュレータ４は、入射光または反射光による導波の方向を制御するように、広帯域光源３からの入射光をFBGセンサ１へ導波させるようになっていると共に、FBGセンサ１からの反射光を光学フィルタ５へ導波させるようになっている。
【００２８】
光学フィルタ５は、光サーキュレータ４からの光を入射させる誘電体薄膜フィルタであり、光サーキュレータ４からの光を透過光と反射光にし、透過光を透過光側の光電変換部６へ送るようになっていると共に、反射光を反射光側の光電変換部７へ送るようになっている。ここで光学フィルタ５は、誘電体薄膜フィルタに限定されるものでなく、FBGセンサの計測機構に適用できるならば他の種類の光学フィルタでも良い。
【００２９】
透過光側の光電変換部６は、光学フィルタ５に透過光側の光ファイバ２を介して接続されており、光学フィルタ５からの透過光を電気的な信号に変換するようにしている。また反射光側の光電変換部７は、光学フィルタ５に反射光側の光ファイバ２を介して接続されており、光学フィルタ５からの反射光を電気的な信号に変換するようにしている。
【００３０】
ひずみセンサは、電気抵抗式のひずみゲージ８であり、接着剤等により対象物Ｓに取り付けられるようになっている。
【００３１】
動ひずみアンプ１０は、配線９を介してひずみゲージ８に接続されると共に、内部にブリッジ回路や電圧増幅器を備え、ひずみゲージ８の微少な電気抵抗値変化をブリッジ回路により電圧信号に変換し、さらに、電圧信号を増幅して出力する機能を有する。
【００３２】
そして、FBGセンサの計測機構及びひずみセンサの計測機構は、透過光側の光電変換部６、反射光側の光電変換部７、動ひずみアンプ１０から配線等を介してＡＤ変換部１１に接続されており、ＡＤ変換部１１は、透過光側の光電変換部６の信号ＶＴ、反射光側の光電変換部７の信号ＶＲ、動ひずみアンプ１０からの信号を受けるようになっている。
【００３３】
またＡＤ変換部１１には、信号同期クロック発生器１２が接続されており、透過光側の光電変換部６による信号ＶＴの出力、反射光側の光電変換部７による信号ＶＲの出力、動ひずみアンプ１０による信号の出力が同時刻になることを確保にしている。ここで信号同期クロック発生器１２は、ＧＰＳの信号を利用して各信号が同期するようにしても良いし、他の信号を利用して各信号が同期するようにしても良い。
【００３４】
更にＡＤ変換部１１は、レーザ変位計１３の信号を受けるように構成されており、FBGセンサ１のデータと比較してひずみの誤差がないか判断するようにしている。ここで、レーザ変位計１３の信号を受ける構成は、付加的な構成としても良い。またレーザ変位計１３の構成や種類は、FBGセンサ１と同様の精度を備えるものならば、制限されるものではない。
【００３５】
またＡＤ変換部１１には、信号を処理する制御部１４が接続されている。制御部１４は、FBGセンサの計測機構で計測した信号を処理すると共に、ひずみセンサの計測機構で計測した信号を処理するようになっている。  
【００３６】
一方、FBGセンサ１やひずみゲージ８（ひずみセンサ）を配する対象物Ｓは、金属製または繊維強化プラスチック（FRP）により製作された板状または棒状のハリ（試験片）１５と、ハリ１５をほぼ水平に支持する支柱の治具１６とを備えている。ハリ１５は、一端を治具１６に固定して固定端にすると共に、他端を拘束せずに自由端とし、材料力学で「片持ちハリ」と呼ばれる状態にしている。治具１６は、十分に剛性が高いものになっており、ハリ１５との境界条件が固定端となるようにしている。またハリ１５は、その断面のせん断応力が曲げ応力に比べて十分に小さい、断面形状とすることが望ましい。
【００３７】
以下本発明を実施する形態例の作用を説明する。
【００３８】
初めに第一段階としてFBGセンサ１を静的な関係で校正処理を行う。FBGセンサ１の校正処理を行う際には、対象物Ｓのハリ１５にFBGセンサ１のみを接着剤等により配置する。
【００３９】
この時、材料力学において片持ちハリは、荷重とハリの表面のひずみ状態、及びハリの動的な共振状態が既知となっている。具体的には、長さ１の片持ちハリの自由端に荷重Ｗを負荷すると、固定端からＬ離れた位置のひずみεは、以下の式（１）のようになる。
【数２】
2015127650.tif 000004
ここでＺは断面係数と呼ばれ、ハリの断面形状により一意的に定まる。またハリの幅がａ、厚さがｂの時、Ｚ＝(ａｂ２)/6であることが知られている。ハリが円断面の場合は、その半径をｒとするとＺ＝(πｒ３/32）である。Ｅはハリの材料のヤング率である。
【００４０】
また自由端の変位（材料力学ではたわみと言う）は、以下の式（２）により求まることが知られている。
【数３】
2015127650.tif 000005
ここで、Ｉはハリの断面二次モーメントである。幅ａ、厚さｂのハリの断面二次モーメントは（ａｂ３/12）であり、円形断面のハリの断面二次モーメントは（πｒ４/64）である。
【００４１】
そして式（１）と式（２）は、右辺において（荷重/ヤング率）＝Ｗ/Ｅが共通しており、式（１）と式（２）を連結し、式（３）を得る。これにより、ひずみεは、自由端のたわみｙmaxが決まれば一義的に求めることができる。
【数４】
2015127650.tif 000006
式（３）は、ハリの寸法とひずみを計測する位置Ｌと長さを測るだけの関係で求まる。
片持ちハリにおいて自由端に荷重を負荷し、図２に示す如く、そのたわみをレーザ変位計１３により計測する。これにより固定端からＬの位置のひずみを式（３）から求めることができる。ここでレーザ変位計１３は、国家標準で校正されたブロックゲージ等を用いて校正されていることが好ましい。
【００４２】
そして固定端からＬの位置にFBGセンサ１を配置し、FBGセンサ１にひずみを負荷するとFBGセンサ１によるブラッグ波長が変化する。よって式（３）の自由端のたわみｙｍａｘ、ひずみε、及びブラッグ波長の関係を、静的な関係で一義的に求めることができる。
【００４３】
次に第二段階としてFBGセンサ１を動的な関係で校正処理を行う。FBGセンサ１の校正処理を行う際には、静的な関係と同様に、片持ちハリのハリ（試験片）１５にFBGセンサ１のみを配置したものを使用する。
【００４４】
校正処理ではハリ１５の自由端に動的負荷を与える。動的負荷を与える方法は、様々な手法により振動を負荷しても良いし、インパクトハンマと呼ばれる負荷可能な周波数が定まっている工具を使用して衝撃力（衝撃）を負荷してもよい。また衝撃負荷の再現性を得るため、落錐により衝撃力を負荷しても良い。そしてハリ１５に動的な力を負荷すると、ハリ１５の寸法と物性値（ヤング率と密度）から、式（４）の関係を解析的に求めることができる。
【数５】
2015127650.tif 000007
ここでｆｎはハリの共振周波数、ｈｎは次数係数と呼ばれる。ρはハリの材料の密度、Ａはハリの断面積であり、ｎ＝1のときｈ１＝1.875である。更に具体的な例で示すと、ｆ１をひずみゲージ８が汎用される周波数100Hzよりも高くなるようにハリの材料と寸法を決定し、例えば、アルミを用いて１＝165，ａ＝75，ｂ＝4の場合には、ｆ１＝120Hzとなる。
【００４５】
そしてハリの先端付近に衝撃力を負荷すると、FBGセンサ１を置いた位置のひずみは、図４のような波形が得られる。図４の波形をフーリエ変換により周波数解析すると、図５のようなスペクトラムが得られる。共振周波数の60％に相当する80Hzまでは、FBGセンサ１のスペクトラムは平坦である。また、図４の波形が0.5秒あることにより、周波数分解能は2Hzまで小さくできる。これを、更に振動集録時間を長くして10秒以上とすれば、0.1Hzの周波数分解能とすることができる。0.1Hzはほぼ準静的であり、動的な関係を静的な関係とし、先に取得した自由端の最大のたわみｙmaxとひずみεの関係と同等となる。
【００４６】
よって、最大たわみｙmaxとＬの位置のひずみεの理論的な関係が、FBGセンサ１のブラッグ波長変化の関係を取得していることにより、FBGセンサ１の信号を片持ちハリの最大たわみｙmaxの代用、すなわち下位の計量標準とすることができる。
【００４７】
続いて第三段階として動ひずみアンプ１０の校正処理を行う。動ひずみアンプ１０の校正処理を行う際には、図３に示す如くFBGセンサ１の横にひずみゲージ８を配置すると共に、図１に示す動ひずみアンプ１０の校正装置を使用する。
【００４８】
校正処理では、第二段階と同様にハリ１５の自由端に動的負荷を与える。この時、信号同期クロック発生器１２により時間周期でクロックを発生させ、FBGセンサ１の信号と動ひずみアンプ１０の信号をＡＤ変換部１１で同期させるようにし、FBGセンサ１の信号と動ひずみアンプ１０の信号及びレーザ変位計１３の信号を集録する。なおレーザ変位計１３による信号は、FBGセンサ１の誤差を確認するものであり、必須ではない。
【００４９】
動ひずみアンプ１０の信号とFBGセンサ１の信号の間の伝達関数を求めると、図６の振幅特性（伝達関数ゲイン特性）と、図７の位相特性とが得られる。そして図６及び図７から10Hz以下の周波数において、ひずみゲージ８の振幅特性と位相特性が、FBGセンサ１の平坦域の信号からかい離している。すなわち校正処理したFBGセンサ１から動的な関係で校正特性が得られたこととなる。また図５から図７の関係は、負荷する衝撃の大きさを変化させれば、動ひずみアンプ１０の動的直線性を取得し、校正することが可能となる。
【００５０】
而して、このように実施の形態例によれば、FBGセンサ１のひずみとブラッグ波長の関係を静的な関係で校正し、校正したFBGセンサ１のブラック波長計測系を用いることにより、動的な関係で動ひずみアンプ１０の校正特性を取得し、動ひずみアンプ１０を校正することができる。
【００５１】
実施の形態例において、動的な関係は、FBGセンサ１を配した対象物Ｓに振動・衝撃を負荷し、振動収録時間を長くしてゼロHzに近似しえる周波数とし、静的な関係と同等にすることにより、動ひずみアンプ１０の校正特性を適切に取得し、動ひずみアンプ１０を校正することができる。
【００５２】
実施の形態例において、静的な関係は、対象物Ｓを、FBGセンサ１を配した片持ちハリとし、
【数６】
2015127650.tif 000008
により、片持ちハリにおける自由端のたわみ（ｙmax）、ひずみ（ε）、及びブラッグ波長が一義的に決まる関係であり、
動的な関係は、対象物Ｓを、FBGセンサ１を配した片持ちハリとし、前記片持ちハリに振動・衝撃を負荷し、FBGセンサ１のひずみ信号をフーリエ変換し、FBGセンサ１によるスペクトラムの平坦域を取得するものであると、動ひずみアンプ１０の校正特性を容易に取得し、動ひずみアンプ１０を好適に校正することができる。
【００５３】
実施の形態例において、FBGセンサ１によるスペクトラムの平坦域から、ひずみゲージ８の振幅特性または/及び位相特定がかい離する状態を検出し、動ひずみアンプ１０の校正特性を取得すると、動ひずみアンプ１０の校正特性を極めて容易に取得し、動ひずみアンプ１０を好適に校正することができる。
【００５４】
実施の形態例において、対象物Ｓに配置されるFBGセンサ１と、
該FBGセンサ１に光を入力する広帯域光源３と、
前記FBGセンサ１からの反射光を分離する光サーキュレータ４と、
該光サーキュレータ４からの反射光を入射させる光学フィルタ５と、
該光学フィルタ５からの透過光及び反射光を受ける光電変換部６,７と、
前記対象物Ｓに配置されるひずみゲージ８と、
該ひずみゲージ８に接続する動ひずみアンプ１０と、
前記光電変換部６,７からの信号及び前記動ひずみアンプ１０からの信号を処理するＡＤ変換部１１と、
該ＡＤ変換部１１に接続され且つ該光電変換部６,７からの信号を動ひずみアンプ１０からの信号と同期させる信号同期クロック発生器１２と、
を備えると、動ひずみアンプ１０の校正特性を適切に取得し、動ひずみアンプ１０を校正することができる。
【００５５】
実施の形態例において、動的関係をチェックするレーザ変位計１３を備え、ＡＤ変換部１１は、レーザ変位計１３からの信号が入力されるように構成すると、FBGセンサ１の誤差を取得し得るので、動ひずみアンプ１０を好適に校正することができる。
【００５６】
尚、本発明の動ひずみアンプの校正方法及び動ひずみアンプの校正装置は、上述の形態例にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
【符号の説明】
【００５７】
１    FBGセンサ
３    広帯域光源
４    光サーキュレータ
５    光学フィルタ
６    透過光側の光電変換部
７    反射光側の光電変換部
８    ひずみゲージ
１０    動ひずみアンプ
１１    ＡＤ変換部
１２    信号同期クロック発生器
１３    レーザ変位計
１５    ハリ（対象物）
１６    治具（対象物）
【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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