HV400 機能概要

　ＨＶ４００の様々な機能につきその概要を説明します。詳細については機能詳細をご覧ください。機能詳細は各項目をクリックしてください。
（１） 相対変位量の計測
　　１μｓごとに相対計測し、その変位量(及び速度）を計算します。
　　出射光が２本の構成を念頭に置くと、１本が被測定物の変動を測定し、もう１本が基準面の変動を測定します。基準面の上に被測定物があれば、基準面の変動分は被測定物の変動ともなりますので、２本で求めた各々の値の差は被測定物だけの変動となります。つまり、基準面が仮に変動していたとしても、その影響は測定結果ではキャンセルされ、現れてきません。これが相対測定の基本的動作です。相対計測においては、２本のビームを被測定物とベースにそれぞれ入射させ、それらの反射光を別々に計測します。ベースの変動分を測定することで、被測定物の対ベースに対する変位量を求めることができます。当然プローブの構成の選択も重要な因子となります。
　　２本の出射光は平行ビームです。平行度合いは弊社製品（ビーム平行度測定装置）を用いてビーム拡がりは０．２ｍｒａｄ以下です。平行度合いのずれと測定誤差に関しては、”平行度合いのずれが及ぼす影響”の項を参考してください。プローブ内に参照面を有する、出射光が１本の構成も可能です。ユーザの要求に応えています。
　　１μｓごとの計測は、極めて速い変動でも測定が可能なことを示しています。例えば、過渡現象測定などが可能です。　
上記説明の中で、二つのデータの差を求めていましたが、測定方法によっては、二つのデータの和が必要な場合もあります。その場合にも対処してあり、選択することが出来ます
さらに、測定方式として、反射方式と透過方式からの選択も出来ます。（５）反射方式と透過方式、をご覧ください。
（２）　変位量と速度の同時計測
　　変位量と速度の両物理量を同時に計測しています。
　　デジタル出力端子（ＰＣに接続する端子）には、１μｓ間隔でデータが出力されています。ただ、ＰＣを用いた処理上、基本的に変位量を出力とします。速度の同時出力が希望の場合、オプションとしてＰＣ上にその値を表示することは出来ます。速度は、１μｓごとに計算していますが、計算方法は、速度＝変位量／１μｓ、のため、誤差が大きくなる場合があります。そこで、次の理由により平均化処理を行っています。
　　《速度に関し、平均化処理する理由》
　　　光ヘテロダイン方式の欠点は、サンプリング時間(＝計測時間間隔）内に、反射方式測定の場合、半波長以上変動した場合、半波長以下の変動として認識することです。つまり、移動量に対して測定限界があります。ＨＶ４００で反射方式の測定の場合、計測可能な最大速度＝６３３nm／２／１μｓ＝０．３１６　ｍ／ｓ、となります。時速換算すると、時速１．３ｋｍです。人がゆっくり歩く速度です。この速度を、１ｎｍ単位で計測する理由が見当たりません。なぜなら、他の測定方法のほうが安価に出来るからです。１ｎｍ単位で計りたいと希望する速度は、１ｍｍ／ｓ程度、が限界だろう、と認識・判断しています。これは、１ｎｍ／μｓ＝１μｍ／ｍｓとも表現できます。１ｍｓ間隔で計測しても、十分な精度が得られることを示しています。言い換えれば、１μｓごとの測定は、オーバースペックである。ならば、１μｓごとの測定値を平均化しても何の問題も生じないことになります。これが速度を求める際の、平均化処理を行う理由です。。
（３）　２種の測定モード
　　測定方法には２種類の測定モードがあります。《リアルモード》と《ストレージモード》です。
《リアルモード》
　　リアルタイムで測定値を出力します。測定時間間隔（＝出力時間間隔)は、５０ｍｓ、１００ｍｓ、２００ｍｓ、５００ｍｓ、１ｓ、から選択します。１μｓでデータを得ていますから、例えば、５０ｍｓの場合、５００００点のデータが発生しています。そこで、全データではないですが、一定量のデータの平均値を用いて、出力値としています。出力値はＰＣ画面上に数値表示されるとともに、測定終了後に一括してグラフとして表示されます。測定終了後、３２ビットデータで記録されます。記録時に、測定者名および保存ファイル名を入力して、日付を加えてファイルを区別しています
《ストレージモード》　　測定値の記録
　　１μｓの測定値を記録の対象にします。ただ、２μｓ、４μｓ、・・・・、４０９６μｓと２の整数倍の時間を、測定時間間隔（＝出力時間間隔)にすることも出来ます。そして、例えば、２μｓの出力時間間隔場合、２つのデータの平均値で出力します。測定点数は制約があり、５ｋ点、１０ｋ点、２０ｋ点、３０ｋ点、１００ｋ点、２００ｋ点、５００ｋ点、７５０ｋ点、１０００ｋ（＝１Ｍ）点、の中から選択します。測定終了後、ＰＣ画面上にグラフとして表示されます。また、測定終了後、３２ビットデータで記録されます。記録時に、測定者名および保存ファイル名を入力して、日付を加えてファイルを区別しています。５ｋ点、１０ｋ点の場合は、相対量の基本となる２つのデータをともに記録することを選択できます。
（４）　測定値の記録(ストレージモード)
　　　測定値を記録します。記録点数は最小５ｋ点から最大１Ｍ点の８段階(各点３２ビット表現）です。測定ごとにその点数を選択します。
記録されたデータは記録ファイル名をつけて、ＰＣ上のＨＤＤに保存されます。１Ｍ点の場合、４Ｍバイトデータ量です。またこの記録されたデータを、解析したり、エクセル表示に変換したりと自由にﾃﾞｰﾀ加工できます。
表示時間間隔の選択から、計測時間は最小５ｍｓから最大２０００ｓまで可能となります。
記録点数が１０ｋ点以下の場合、相対測定と基準となる、被測定物の変位量(および速度）とベースの変位量(および速度)の両者の値を記録することが出来ます（相対値のみの記録ももちろん可能です)。記録点数が１５ｋ点以上の場合は、相対値のみ記録します。
（５）　反射方式と透過方式
測定方式に２種あります。反射方式と透過方式です。
《反射方式》
レーザ光が被測定物に反射して、その反射光を検出する方法。同じ空間を２度通過することになります。
《透過方式》
レーザ光が被測定物を透過して、その透過光を検出する方法。透明物質の変動を測定する際に、利用できます。
（６）　被測定物に対して複数点での計測が可能(オプション)
　　　ＨＶ４００は複数の計測が独立にかつ並列に処理されるため、被測定物の変位量計測を同時に複数点で行うことができます。つまり、複数点で得られるﾃﾞｰﾀは独立に処理され、ＰＣで処理され、独立に保存されます。これにより、記録されたデータを自由に加工して、３次元的な変動も処理することができます。
（７）　リアルモードでの測定量、およびそのＬＥＤ表示
　　　リアルタイムで計測されている変位量（または速度）をフロントパネル上のＬＥＤで表示します。表示時間間隔は約２６ｍｓです。したがって、表示値は単純平均値を出力します。また、
（８）　ＰＣによるデータ収集、制御、表示および記録保存
　　　ＨＶ４００の制御（選択、設定）すべては、ＰＣで行います。
　　　保存ファイルは、モードに関係なく、�@測定者名、�A日付、�B指定ファイル名、で区別されます。
　　　　　　　　　　　c:\測定者名￥日付￥指定ファイル名
　　　測定者名および指定ファイル名は、ユーザによる入力を要求しますが、日付は自動入力します。
　　　《リアルモード》と《ストレージモード》では、データ処理の方法が異なります。
《リアルモード》
　　　測定の際の設定項目は、�@出力時間間隔、�A取得希望のデータ点数、です。取得したデータを、リアルタイムでＰＣ画面上に表示し、ＬＥＤボード上のＬＥＤにより表示します。測定終了後、ＰＣに記録されます。記録されたデータは、再度読み出すことが出来ます。
《ストレージモード》　　
　　　測定する際の設定項目は、�@出力時間間隔、�A取得希望のデータ点数、�B出力方式ＰＣ画面上に複数あるボタンや選択端子を変更設定して、計測条件を設定します。選択の順序などはＰＣ画面上に指示が示されます。条件設定後、計測開始、記録開始のボタン操作または外部より信号入力により、測定記録が始まります。記録したデータはＰＣのＨＤＤ内に指定ファイルの下、保存されます。この保存により、後にエクセル表示変換や、様々な解析が可能となりました。またオプションとして、解析ソフトの作成もいたします。
（９）　測定開始、記録開始をＰＣ操作または外部スイッチで実行
　　　測定開始、記録開始のスタートをＰＣ画面上の操作でもフロントパネル上のＢＮＣコネクタへの信号附加でも行うことができます。
（１０）　温度圧力によるレーザ波長の変動の修正
　　　空気の屈折率による波長の変動を修正します。設置場所での温度、圧力を測定し、ＨｅＮｅレーザ波長を修正します。測定しない場合は、標準状態での波長、６３２．８１６４２５３ｎｍを用います
（１１）　アナログ出力(オプション）
　　　アナログ出力も出来ます。２種あります。�@リアルタイム出力；リアルモードの場合、リアルタイムでアナログ出力。�Aメモリデータ出力；ストレージモードの場合、記録されたデータをアナログ出力します
（１２）　エクセル変換
　　記録対象データは、エクセル変換してから保存することも出来ます。
（１３）　データ解析(一部オプション)
　　　取得したデータの解析を行うことが出来ます。
（１４）　デジタル出力(４０ピン端子を用いての出力）
　　ＰＣで制御されたデジタルデータ以外に、４０ピンの出力端子を装備しています。この端子は、データ垂れ流し方式です。ユーザ様で制御してお使いください。

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　　　　　　　　”光で物理量を高精度に計測”