JP2000249507A

JP2000249507A - ひずみ測定システム

Info

Publication number: JP2000249507A
Application number: JP11053506A
Authority: JP
Inventors: Takuro Ozawa; 卓郎小澤
Original assignee: Tokyo Sokki Kenkyujo Co Ltd
Current assignee: Tokyo Sokki Kenkyujo Co Ltd
Priority date: 1999-03-02
Filing date: 1999-03-02
Publication date: 2000-09-14
Anticipated expiration: 2019-03-02
Also published as: JP4160683B2; DE19918825A1; DE19918825C2

Abstract

(57)【要約】【課題】ひずみゲージをブリッジ回路に組み込むための
リード線の抵抗値やその変化の影響を排除した精度のよ
いひずみ測定を行う処理を簡単な構成で自動的に効率よ
く行うことができる１ゲージ３線法のひずみ測定システ
ムを提供する。【解決手段】ひずみゲージ１を貼着した物体のひずみ測
定の開始時におけるブリッジ回路８の出力電圧ｅ₀及び
リード線３の電圧ｅ_r0と、抵抗体７を有する辺の電圧Ｖ
₄と、ひずみ測定時におけるブリッジ回路８の出力電圧
ｅ及びリード線３の電圧ｅ_rとを電圧検出手段３５を介
して検出する。これらの検出データから次式の演算によ
り、リード線２，３の抵抗値ｒやその変化の影響を排除
して物体のひずみεを求める（Ｖ：ブリッジ回路８の電
源電圧、Ｋ：ひずみゲージ１のゲージ率）。【数１】

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ひずみ測定システ
ムに関し、より詳しくは１ゲージ３線法によるひずみ測
定システムに関する。

【０００２】

【従来の技術】物体に生じるひずみの測定方法として
は、ひずみに応じた抵抗値変化を生じるひずみゲージを
物体に貼着すると共に、このひずみゲージと複数の抵抗
体とにより該ひずみゲージを一辺に有し、且つ残りの三
辺に抵抗体を有するブリッジ回路（詳しくはホイートス
トンブリッジ回路）を構成し、このブリッジ回路を用い
てひずみ測定を行うものが一般に知られている。尚、物
体に生じるひずみと応力とは周知の如く比例関係にある
ので、本明細書では、特にことわらない限り、「ひず
み」は本来の意味でのひずみの他、応力も含むものと
し、本来の意味でのひずみには、原則として参照符号ε
（添え字付を含む）を付するものとする。

【０００３】上記のように物体に貼着されるひずみゲー
ジを一辺に組み込んだブリッジ回路を用いるひずみ測定
手法としては、例えば１ゲージ３線法が知られている。

【０００４】図１は、この１ゲージ３線法による測定手
法を説明するための回路図である。この手法では、物体
に貼着されるひずみゲージ１の両端にあらかじめ一対の
リード線２，３が結線されると共に、さらにひずみゲー
ジ１の一端（図ではリード線３側）にもう一つのサブリ
ード線４が結線されている（このために３線法といわれ
る）。

【０００５】そして、測定に際しては、ひずみゲージ１
が、図示のように抵抗体５，６，７を相互に接続してな
る抵抗回路に前記リード線２，３を介して接続され、こ
れにより、ひずみゲージ１を一辺に有し、且つ残りの３
辺に抵抗体５，６，７をそれぞれ有するブリッジ回路８
が構成される。

【０００６】尚、ブリッジ回路８の３辺の抵抗体５，
６，７は、基本的には、それぞれの抵抗値Ｒ₂，Ｒ₃，
Ｒ₄が測定対象の物体に生じるひずみとは無関係に一定
となるような抵抗素子（例えば固定抵抗値の抵抗素子）
により構成される。また、通常、抵抗体５，６，７の抵
抗値Ｒ₂，Ｒ₃，Ｒ₄は、ひずみゲージ１のひずみを生
じていない状態における基準抵抗値（ひずみゲージ１の
公称抵抗値）をＲ₀としたとき、Ｒ₀＝Ｒ₂＝Ｒ₃＝Ｒ
₄とされる。

【０００７】このブリッジ回路８を用いたひずみ測定に
際しては、前記リード線２と抵抗体６との接続部位もし
くはこれと同電位の部分と、前記抵抗体５と抵抗体７と
の接続部位もしくはこれと同電位の部分とを一対の電源
入力部Ｉ₁，Ｉ₂として、これらの電源入力部Ｉ₁，Ｉ
₂間にブリッジ回路８の電源電圧Ｖが付与される。

【０００８】また、ブリッジ回路８の電源入力部Ｉ₁，
Ｉ₂間に電源電圧Ｖを付与した状態で、ひずみゲージ１
のサブリード線４を結線した一端と、前記抵抗体６と抵
抗体７との接続部位もしくはこれと同電位の部分とを、
ブリッジ回路８の一対の出力部Ｏ₁，Ｏ₂として、前記
出力部Ｏ₁，Ｏ₂間に生じる出力電圧ｅが図示を省略す
る増幅回路やＡ／Ｄ変換回路等を介して検出される。
尚、この場合、出力部Ｏ ₁（ひずみゲージ１の一端）の
電位はサブリード線４を介して抽出される。

【０００９】このとき、ひずみゲージ１を貼着した物体
に生じるひずみε（本来の意味でのひずみ）と、ブリッ
ジ回路８の出力電圧ｅとの間には、ある相関関係が成立
する。

【００１０】例えば、ブリッジ回路８に組み込まれるひ
ずみゲージ１のリード線２，３のそれぞれの抵抗値
ｒ₁，ｒ₂が無視できる程、十分に小さいと共に、ひず
みゲージ１のひずみを生じていない状態におけるブリッ
ジ回路８の出力電圧ｅがｅ＝０もしくは十分に微小なも
のである場合には、周知のように、ひずみゲージ１を貼
着した後に物体に生じるひずみεと、ブリッジ回路８の
出力電圧ｅとの間には、次の関係式（６）により表され
る相関関係が成立する。

【００１１】

【数６】

【００１２】ここで、式（６）中のＫはひずみゲージ１
のゲージ率である。

【００１３】従って、このような相関関係に基づいて、
ブリッジ回路８の出力電圧ｅから物体のひずみεを測定
することができる。尚、物体のひずみεと応力σとの間
には、σ＝Ｅ・ε（但しＥ：物体のヤング率）なる関係
が成り立つので、ひずみεの測定値に物体のヤング率Ｅ
を乗算することで、物体の応力の測定値が得られる。こ
れが、１ゲージ３線法によるひずみ測定の手法である。

【００１４】このような１ゲージ３線法によるひずみ測
定手法は、所謂、１ゲージ２線法等の測定手法に比し
て、測定環境の温度変化に起因したひずみゲージ１のリ
ード線２，３の抵抗値ｒ₁，ｒ₂の変化の影響を受けに
くいことから、温度変化の生じやすい環境でのひずみ測
定や、長期的なひずみ測定に適した測定手法として一般
的に用いられている。

【００１５】また、前述のような１ゲージ３線法による
ひずみ測定を行うシステムにあっては、ひずみゲージ１
と併せてブリッジ回路８を構成するための抵抗体５，
６，７をあらかじめ回路基板上で回路パターン等により
相互に接続した抵抗回路や、ブリッジ回路８にその電源
電圧Ｖを付与する電源回路、ブリッジ回路８の出力電圧
を検出するための増幅回路、Ａ／Ｄ変換回路等を具備し
たひずみ測定装置が用いられ、この装置にひずみゲージ
１のリード線２，３及びサブリード線４を接続すること
で、前記ブリッジ回路８を含む測定回路を構成する。そ
して、この装置によって得られたブリッジ回路８の出力
電圧の検出データから、該装置に備えたマイクロコンピ
ュータや、該装置とは別のパーソナルコンピュータ等に
よって前述したような演算処理を行うことで、ひずみ測
定が行われる。

【００１６】ところで、このような１ゲージ３線法によ
るひずみ測定おいて、ひずみゲージ１を抵抗体５，６，
７の抵抗回路に接続するリード線２，３の抵抗値ｒ₁，
ｒ₂が比較的大きい場合には、ブリッジ回路８の出力電
圧ｅは該リード２，３の抵抗値ｒ₁，ｒ₂の影響を受
け、ブリッジ回路８の出力電圧ｅの検出データだけから
ひずみ測定を行うようにしても精度の良い測定を行うこ
とができない。一方、リード線２，３は通常、同じ線種
で同じ長さのもの（同じ抵抗値のもの）が使用されてい
る。このとき、前記１ゲージ３線法にあっては、リード
線２，３のそれぞれの抵抗値ｒ₁，ｒ₂をｒ₁＝ｒ₂＝
ｒとおくと、この抵抗値ｒを用いた次式（７）により求
まる補正係数ｘを、ブリッジ回路８の出力電圧ｅにより
把握されるひずみの測定値に乗算して該測定値を補正す
ることで、リード線２，３の抵抗値ｒ₁，ｒ₂（＝ｒ）
の影響（より詳しくは、リード線２，３の抵抗値ｒに起
因した感度低下）を排除することが従来より一般的に行
われている。

【００１７】

【数７】

【００１８】ここで、式（７）中のＲ₀はひずみゲージ
１の前記基準抵抗値である。

【００１９】このようにしてリード線２，３の抵抗値ｒ
₁，ｒ₂の影響（感度低下）を排除するために、従来の
１ゲージ３線法による測定手法では、リード線２，３の
一方の抵抗値ｒ₁又はｒ₂（＝ｒ）を該リード線２，３
の線種や長さ等に基づき求め、さらにその求めた抵抗値
ｒを用いて前記式（７）の演算により前記補正係数ｘを
求めるようにしていた。あるいは、リード線２，３の線
種や長さ等からあらかじめ作成された換算表を用いて前
記補正係数ｘを求めるようにしていた。そして、このよ
うにして求めた補正係数ｘを、ひずみ測定器によってブ
リッジ回路８の出力電圧ｅに基づき得られたひずみ測定
値に乗算することで、リード線２，３の抵抗値ｒ₁，ｒ
₂の影響（感度低下）を排除したひずみ測定値を得るよ
うにしていた。

【００２０】しかしながら、上記のようにしてリード線
２，３の抵抗値ｒ₁，ｒ₂の影響を排除するためのひず
み測定値の補正作業は人的作業に負うところが大きく、
手間暇を要するものとなっていた。特に、物体の多数部
位あるいは多数の物体についての多点ひずみ測定を行う
場合には、それぞれの測定点については、通常、各測定
点のひずみゲージ１の両端に結線されたリード線２，３
の長さや線種を同じとし、そのリード線２の抵抗値ｒ₁
とリード線３の抵抗値ｒ₂とが同一（ｒ₁＝ｒ ₂＝ｒ）
とされるものの、その一対のリード線２，３の長さを測
定点同士で比較すると、その長さが測定点毎に異なる場
合も多々ある。つまり、各測定点に対応するリード線２
及び３の抵抗値ｒが、測定点同士で互いに異なる場合も
多々ある。そして、このような場合には、測定点毎に各
別の補正係数ｘによるひずみ測定値の補正を行わなけれ
ばならず、リード線２，３の抵抗値ｒ₁，ｒ₂の影響
（感度低下）を排除するための補正作業に多大な労力を
要するものとなっていた。

【００２１】このような不都合を解消するために、本願
出願人は、次のような技術を特願平９−３５７７５２号
にて先に提案している。この技術では、ひずみゲージ１
のリード線２，３及びサブリード線４を接続する測定装
置によって、あらかじめひずみゲージ１のひずみを生じ
ていない状態において前記ブリッジ回路８に電源電圧Ｖ
を付与する。そして、このときサブリード線４側のリー
ド線３に生じる電圧とブリッジ回路８の出力電圧とを測
定装置に備えた検出回路によって検出し、それらの検出
データを用いることで、リード線２，３の抵抗値ｒ₁，
ｒ₂（ｒ₁＝ｒ ₂＝ｒ）を用いることなく、前記式
（７）により表される補正係数ｘを求める。そして、こ
の補正係数ｘを、ひずみ測定時のブリッジ回路８の出力
電圧に基づき把握されるひずみ測定値に乗算すること
で、リード線２，３の抵抗値ｒ₁，ｒ₂の影響（感度低
下）を排除したひずみ測定値を得る。

【００２２】このような技術によれば、リード線２，３
の抵抗値ｒ₁，ｒ₂の影響（感度低下）を排除するため
の補正処理を測定装置において自動的に効率よく行うこ
とができる。

【００２３】しかるに、かかる技術では、リード線２，
３の抵抗値ｒ₁，ｒ₂が経時的に変化しないことを前提
としており、環境温度の変化が生じやすい測定環境や、
長期的なひずみ測定を行うような状況等、リード線２，
３の抵抗値ｒ₁，ｒ₂の経時的な変化が生じやすい測定
環境下では、高精度なひずみ測定を行うことが困難なも
のとなっていた。

【００２４】

【発明が解決しようとする課題】本発明はかかる背景に
鑑み、１ゲージ３線法によるひずみ測定システムにおい
て、ひずみゲージをブリッジ回路に組み込むためのリー
ド線の抵抗値やその経時的な変化の影響を排除した精度
のよいひずみ測定を行う処理を簡単な構成で自動的に効
率よく行うことができるひずみ測定システムを提供する
ことを目的とする。

【００２５】

【課題を解決するための手段】まず、本発明を説明する
前に、本発明の基本的な考え方を前記図１を参照して説
明しておく。尚、以下の説明では、ひずみゲージ１の抵
抗値の変化は、これを貼着する物体のひずみのみに応じ
て生じるものとする。また、ひずみゲージ１に結線され
たリード線２，３の抵抗値ｒ₁，ｒ₂は互いに等しい
（ｒ₁＝ｒ₂）ものとし、この関係は、それらの抵抗値
ｒ₁，ｒ₂が環境温度の変化によって変化しても成立す
るものとする。つまり、リード線２，３の抵抗値ｒ₁，
ｒ₂はそれらが環境温度の変化に応じて変化しても、そ
の変化量は、各リード線２，３について同一であるとす
る。さらに、ブリッジ回路８の抵抗体５〜７のそれぞれ
の抵抗値Ｒ₂〜Ｒ₄は一定で、変化しないものとする。

【００２６】図１を参照して、ひずみゲージ１を貼着し
た物体のひずみ測定の開始時点におけるひずみゲージ１
の抵抗値をＲ_G0、リード線２，３の互いに等しい抵抗値
をｒ ₀（＝ｒ₁＝ｒ₂）とおく。さらに、この測定開始
時点において、ブリッジ回路８の電源入力部Ｉ₁，Ｉ₂
間に電源電圧Ｖを付与したときに、該ブリッジ回路８の
出力部Ｏ₁，Ｏ₂間に発生する出力電圧をｅ₀、ひずみ
ゲージ１のリード線２又は３に生じる電圧をｅ_r0（これ
は各リード線２，３について同一である）、ひずみゲー
ジ１に流れる電流をｉ₀とおく。

【００２７】ここで、ひずみ測定の開始時点というの
は、測定しようとする物体のひずみ値（これは物体のあ
る状態を基準とした相対値である）の基準とする時点、
すなわち、物体のひずみを「０」と見なす時点である。
つまり、測定しようとするひずみ値は、当該開始時点以
後に物体に生じるひずみである。このひずみ測定の開始
時点は、通常的には、ひずみゲージ１を物体に貼着した
当初の時点であるが、その貼着後の任意の時点でもよ
い。

【００２８】上記のようにひずみ測定の開始時点におけ
るひずみゲージ１の抵抗値Ｒ_G0等を定義したとき、次式
（８）〜（１０）の関係式が成立する。

【００２９】

【数８】

【００３０】

【数９】

【００３１】

【数１０】

【００３２】ここで、式（８）を変形し、さらに式
（９）、（１０）を適用すると、次式（１１）が得られ
る。

【００３３】

【数１１】

【００３４】また、式（９）を変形すると、次式（１
２）が得られる。

【００３５】

【数１２】

【００３６】そして、式（１１）の左辺、右辺をそれぞ
れ式（１２）の左辺、右辺により除算して整理すると、
次式（１３）が得られる。

【００３７】

【数１３】

【００３８】次に、ひずみ測定の開始時点以後（開始時
点を含む）における物体のひずみ測定時における物体の
ひずみに応じたひずみゲージ１の抵抗値をＲ_G、リード
線２，３の抵抗値をｒ（＝ｒ₁＝ｒ₂）とおく。さら
に、このひずみ測定時において、ブリッジ回路８の電源
入力部Ｉ₁，Ｉ₂間に電源電圧Ｖを付与したときに、該
ブリッジ回路８の出力部Ｏ₁，Ｏ₂間に発生する出力電
圧をｅ、ひずみゲージ１のリード線２又は３に生じる電
圧をｅ_r、ひずみゲージ１に流れる電流をｉとおく。

【００３９】このとき、前記式（８）〜（１０）で、Ｒ
_G0、ｒ₀、ｅ₀、ｅ_r0、ｉ₀をそれぞれ上記のように定
義したＲ_G、ｒ、ｅ、ｅ_r、ｉに置き換えた式が成立す
るので、ひずみ測定の開始時点に関する場合と同様の考
察によって、前記式（１３）に対応する次式（１４）が
得られる。

【００４０】

【数１４】

【００４１】また、上記のひずみ測定時における物体の
ひずみ（本来の意味でのひずみで、ひずみ測定の開始時
点を基準としたひずみ）をεとおくと、このひずみε
と、ひずみゲージ１の測定開始時点における抵抗値Ｒ_G0
及びひずみ測定時における抵抗値Ｒ_Gとの間には、次の
関係式（１５）が成立する。ここで、式（１５）中のＫ
はひずみゲージ１のゲージ率である。

【００４２】

【数１５】

【００４３】そして、この式（１５）に前記式（１
３）、（１４）を適用すると、物体のひずみεは、ひず
み測定の開始時点におけるブリッジ回路８の出力電圧ｅ
₀、リード線２又は３の電圧ｅ_r0、並びにひずみ測定時
におけるブリッジ回路８の出力電圧ｅ、リード線２又は
３の電圧ｅ_rを用いて次式（１６）により表される。

【００４４】

【数１６】

【００４５】つまり、ブリッジ回路８の出力電圧ｅ₀，
ｅと、リード線２又は３の電圧ｅ_r0，ｅ_rとを検出すれ
ば、それらの検出値から式（１６）の演算によって物体
のひずみεを測定することができる。そして、この式
（１６）は、リード線２，３の抵抗値ｒによらずに成立
することはもちろん、該抵抗値ｒが経時的に変化しても
成立するものである。

【００４６】一方、前記ブリッジ回路８を構成するため
の抵抗体５〜７から成る抵抗回路等を具備した１ゲージ
３線法によるひずみ測定装置では、リード線３と共にひ
ずみゲージ１の一端に結線されたサブリード線４が該装
置に接続されるので、リード線３のひずみゲージ１側の
一端（これはブリッジ回路８の出力部Ｏ₁である）の電
位を、該装置の内部においてサブリード線４を介して抽
出することができる。また、前記抵抗回路に接続するリ
ード線３の他端（リード線３と抵抗体５との接続部位）
の電位は該抵抗回路から抽出することができる。従っ
て、リード線２，３のうち、サブリード線４側のリード
線３に生じる電圧ｅ_r0，ｅ_rは、ひずみゲージ１に新た
なリード線を結線したりすることなく、リード線２，３
及びサブリード線４を接続するひずみ測定装置側でサブ
リード線４を介して検出することができる。また、ひず
み測定の開始時点及びひずみ測定時におけるブリッジ回
路８の出力電圧ｅ₀，ｅは、従来と同様にひずみ測定装
置側で検出できることはもちろんである。

【００４７】そして、このように、ひずみ測定の開始時
におけるリード線３の電圧ｅ_r0及びブリッジ回路８の出
力電圧ｅ₀と、ひずみ測定時におけるリード線３の電圧
ｅ_r及びブリッジ回路８の出力電圧ｅとを検出すれば、
それらの検出値を用いて式（１６）の演算を行うこと
で、リード線２，３の抵抗値ｒやその変化によらない適
正なひずみ測定値εを得ることができる。また、この式
（１６）により求まるひずみ測定値εに物体のヤング率
を乗算すれば、リード線２，３の抵抗値ｒやその変化に
よらない適正な物体の応力の測定値を得ることができ
る。

【００４８】尚、式（１６）の演算に必要な抵抗体６の
抵抗値Ｒ₃や抵抗体７の抵抗値Ｒ₄は、例えばこれらの
抵抗体６，７を構成する抵抗素子の公称抵抗値や、該抵
抗体６，７のあらかじめ計測してなる抵抗値を使用すれ
ばよい。また、式（１６）中の電源電圧Ｖは、ブリッジ
回路８に付与すべき電圧としてあらかじめ定めた値、あ
るいは、該電源電圧Ｖのあらかじめ計測してなる値を使
用すればよい。また、式（１６）中のゲージ率Ｋは、使
用すべきひずみゲージ１のゲージ率としてあらかじめ定
めた値、あるいは該ひずみゲージ１のゲージ率の公称値
を使用すればよい。

【００４９】以上説明したことを基礎として本発明を以
下に説明する。尚、以下の本発明の説明において、括弧
（）内の参照符号は、本発明の理解の便宜のために付
した図１の参照符号である。

【００５０】本発明のひずみ測定システムは、物体に生
じるひずみに応じた抵抗値変化を生じるように該物体に
貼着されるひずみゲージ（１）の両端に結線された一対
のリード線（２，３）が接続され、その接続状態で該ひ
ずみゲージ（１）を一辺に有し、且つ他の三辺に所定抵
抗値の抵抗体（５，６，７）を有するブリッジ回路
（８）を形成する抵抗回路と、該抵抗回路に前記ひずみ
ゲージ（１）を接続して成る前記ブリッジ回路（８）に
その電源電圧を付与すべく該抵抗回路に接続されたブリ
ッジ電源回路と、前記ひずみゲージ（８）の一方のリー
ド線（３）側の一端に結線されたサブリード線（４）が
接続されると共に前記抵抗回路に接続され、前記ブリッ
ジ電源回路から電源電圧を付与した前記ブリッジ回路
（８）の出力電圧を前記サブリード線（４）を介して検
出するブリッジ出力検出手段とを備え、該ブリッジ出力
検出手段により検出された前記ブリッジ回路（８）の出
力電圧に基づき前記物体のひずみ測定を行う１ゲージ３
線法によるひずみ測定システムにおいて、前記ひずみゲ
ージ（１）を前記抵抗回路に接続してなる前記ブリッジ
回路（８）にその電源電圧を前記ブリッジ電源回路から
付与した状態で前記一対のリード線（２，３）のうちの
前記サブリード線（４）側の一方のリード線（３）に生
じる電圧を該サブリード線（４）を介して検出するリー
ド線電圧検出手段と、前記物体のひずみ測定の開始時点
において前記ブリッジ出力検出手段及び前記リード線電
圧検出手段によりそれぞれ検出された前記ブリッジ回路
（８）の出力電圧ｅ₀及び前記一方のリード線（３）の
電圧ｅ_r0と前記物体のひずみ測定の開始時点以後におけ
る前記物体のひずみ測定時に前記ブリッジ出力検出手段
及び前記リード線電圧検出手段によりそれぞれ検出され
た前記ブリッジ回路（８）の出力電圧ｅ及び前記一方の
リード線（３）の電圧ｅ_rとを用いて前記の式（１６）
の演算を行う演算処理手段とを備え、該演算処理手段に
より求められた値εに基づき前記リード線（２，３）の
抵抗値及びその変化の影響を排除した前記物体のひずみ
測定を行うことを特徴とするものである。

【００５１】ここで、式（１６）で用いる前記電圧
ｅ₀，ｅ_r0，ｅ，ｅ_r以外のパラメータを改めて定義す
ると、次の通りである。

【００５２】Ｖ：前記ブリッジ回路（８）の電源電圧、
Ｒ₃：前記ブリッジ回路（８）の各辺のうち、前記ひず
みゲージ（１）を有する辺に該ひずみゲージ（１）の他
端側のリード線（２）を介して隣接する辺に存する抵抗
体（６）の抵抗値、Ｒ₄：前記ブリッジ回路（８）の各
辺のうち、前記ひずみゲージ（８）を有する辺の対辺に
存する抵抗体（７）の抵抗値。

【００５３】尚、前記演算処理手段は、例えばマイクロ
コンピュータやパーソナルコンピュータにより構成すれ
ばよい。

【００５４】かかる本発明によれば、前記物体のひずみ
測定の開始時点において、前記ブリッジ出力検出手段及
び前記リード線電圧検出手段により、それぞれ前記ブリ
ッジ回路（８）の出力電圧ｅ₀と前記サブリード線
（４）側の一方のリード線（３）の電圧ｅ_r0を検出する
と共に、前記物体のひずみ測定時に、前記ブリッジ出力
検出手段及び前記リード線電圧検出手段により、それぞ
れ前記ブリッジ回路（８）の出力電圧ｅと前記サブリー
ド線（４）側の一方のリード線（３）の電圧ｅ_rを検出
する。そして、これらの検出値を用いて前記演算処理手
段が前記式（１６）の演算を行うことで、ひずみゲージ
（１）のリード線（２，３）の抵抗値ｒ₁，ｒ₂（＝
ｒ）によらず、しかもその抵抗値の変化にもよらない適
正なひずみ測定値ε（本来の意味でのひずみ）が得られ
る。このため、リード線（２，３）の抵抗値ｒ₁，ｒ₂
（＝ｒ）を別途把握したり、それに応じて測定結果の補
正処理を別途行ったりすることなく、式（１６）の演算
により求まる値εに基づいて、リード線（２，３）の抵
抗値やその変化の影響を適正に排除したひずみ測定を行
うことができる。

【００５５】また、この場合、このようなひずみ測定を
行うために必要なリード線（３）の電圧ｅ_r0，ｅ_rの検
出は、１ゲージ３線法のひずみ測定においてひずみゲー
ジ（１）に結線されている前記サブリード線（４）を介
して行うので、該電圧ｅ_r0，ｅ_rの検出のために、ひず
みゲージ（１）に新たなリード線を結線したりする必要
が無く、従来の１ゲージ３線法によるひずみ測定におい
て用いていたひずみゲージをそのまま本発明で使用する
ことができる。そして、本発明のひずみ測定システム
は、従来の１ゲージ３線法のひずみ測定に用いていたひ
ずみ測定装置に、リード線（３）の電圧ｅ_r0，ｅ_rを検
出するための回路構成を追加し、また、演算処理のため
のプログラム等を変更するだけけで、構築することがで
きる。

【００５６】従って、本発明のひずみ測定システムによ
れば、ひずみゲージをブリッジ回路に組み込むためのリ
ード線の抵抗値やその経時的な変化の影響を排除した精
度のよいひずみ測定を行う処理を簡単な構成で自動的に
効率よく行うことができ、また、そのシステムを安価に
提供することができる。

【００５７】本発明のように前記ブリッジ回路（８）を
用いた１ゲージ３線法によるひずみ測定では、従来よ
り、ブリッジ回路（８）の電源電圧Ｖを２［Ｖ］とし、
前記抵抗回路の各辺の抵抗体（５〜７）の抵抗値（Ｒ₂
〜Ｒ₄）を同一とするのが通例である。そして、この場
合には、前記式（１６）は、次式（１７）に書き換える
ことができる。

【００５８】

【数１７】

【００５９】そこで、本発明では、前記ブリッジ回路の
電源電圧Ｖが略２［Ｖ］であると共に、前記ブリッジ回
路の各辺のうちの前記ひずみゲージを有する辺に該ひず
みゲージの他端側のリード線を介して隣接する辺に存す
る抵抗体の抵抗値Ｒ₃と前記ひずみゲージを有する辺の
対辺に存する抵抗体の抵抗値Ｒ₄とが略同一である場合
において、前記演算処理手段は前記式（１６）の演算を
次式（１７）により行う。

【００６０】このようにすることで、従来の１ゲージ３
線法のひずみ測定で用いていた既存のひずみ測定装置の
回路構成をなるべく流用しつつ、本発明のひずみ測定シ
ステムを構築することができ、本発明のひずみ測定シス
テムをより安価に構成することができる。

【００６１】また、本発明において、前記式（１６）の
右辺の分母及び分子に現れるＶ・Ｒ ₃／（Ｒ₃＋Ｒ₄）
は、ブリッジ回路（８）に電源電圧Ｖを付与したとき
に、該ブリッジ回路（８）の前記抵抗値Ｒ₃の抵抗体
（６）を有する辺に生じる電圧Ｖ ₃である。同様に、式
（１６）の右辺の分母及び分子に現れるＶ・Ｒ₄／（Ｒ
₃＋Ｒ₄）は、ブリッジ回路（８）の前記抵抗値Ｒ₄の
抵抗体（７）を有する辺に生じる電圧Ｖ₄である。ま
た、上記電圧Ｖ₃，Ｖ₄の総和（＝Ｖ₃＋Ｖ₄）が、ブ
リッジ回路（８）の電源電圧Ｖである。

【００６２】そして、こららの電圧Ｖ₃，Ｖ₄を用いれ
ば、前記式（１６）は、次式（１８）〜（２０）のいず
れかに書き換えることができる。

【００６３】

【数１８】

【００６４】

【数１９】

【００６５】

【数２０】

【００６６】そこで、本発明では、前記ブリッジ電源回
路から前記ブリッジ回路にその電源電圧を付与した状態
で、前記ブリッジ回路の各辺のうち、前記ひずみゲージ
を有する辺に該ひずみゲージの他端側のリード線を介し
て隣接する辺に生じる電圧Ｖ ₃と、前記ひずみゲージを
有する辺の対辺に生じる電圧Ｖ₄とのいずれか一方を検
出する辺電圧検出手段を具備し、前記演算処理手段は、
前記式（１６）の演算を、前記辺電圧検出手段により検
出された前記電圧Ｖ₃及び／又はＶ₄を用いた次式（１
８）〜（１９）のいずれか一つの式により行う。

【００６７】このように前記辺電圧検出手段によって、
前記電圧Ｖ₃及び／又はＶ₄を検出するようにすること
で、それらの電圧Ｖ₃，Ｖ₄を検出するブリッジ回路
（８）の辺に存する抵抗体（６，７）の抵抗値Ｒ₃，Ｒ
₄が判らなかったり、該抵抗体（６，７）の抵抗値
Ｒ₃，Ｒ₄の精度が低いような場合でも、式（１８）〜
（２０）のいずれかの演算によって、リード線（２，
３）の抵抗値やその変化によらないひずみ測定値ε（本
来の意味でのひずみの測定値）を適正に得ることができ
る。また、上記抵抗体の抵抗値Ｒ₃，Ｒ₄の精度があま
り要求されないことから、それらの抵抗体を安価なもの
にすることができる。

【００６８】また、前述の如くブリッジ出力検出手段及
びリード線電圧検出手段を備えた本発明では、それらの
検出手段を各別に構成してもよいが、好ましくは、前記
ブリッジ出力検出手段と前記リード線電圧検出手段とを
共通の電圧検出手段により構成し、前記ブリッジ回路の
出力電圧と、前記一方のリード線に生じる電圧とを切換
自在の前記電圧検出手段に入力するスイッチ回路を具備
する。

【００６９】同様に、ブリッジ出力検出手段及びリード
線電圧検出手段に加えてさらに、前記辺電圧検出手段を
備えた本発明にあっては、それらの検出手段を各別に構
成してもよいが、好ましくは、前記ブリッジ出力検出手
段と前記リード線電圧検出手段と前記辺電圧検出手段と
を共通の電圧検出手段により構成し、前記ブリッジ回路
の出力電圧と、前記一方のリード線に生じる電圧と、前
記ブリッジ回路の辺に生じる電圧とを切換自在に前記電
圧検出手段に入力するスイッチ回路を具備する。

【００７０】このように前記スイッチ回路を備えて、ブ
リッジ出力検出手段や、リード線電圧検出手段、辺電圧
検出手段を共通の電圧検出手段により構成することで、
回路構成をより安価で簡略なものとすることができる。

【００７１】

【発明の実施の形態】本発明の第１の実施形態を前記図
１並びに、図２及び図３を参照して説明する。図２は本
実施形態のひずみ測定システムとしてのひずみ測定装置
の回路構成図、図３は図２のひずみ測定装置による演算
処理を示すフローチャートである。尚、本実施形態の説
明において図１と同一構成部分については、図１と同一
の参照符号を用いる。

【００７２】図２を参照して、本実施形態のひずみ測定
装置１０には、図示しない物体に貼着するひずみゲージ
１の両端にあらかじめ結線されたリード線２，３と、リ
ード線３と共にひずみゲージ１の一端にあらかじめ結線
されたサブリード線４とをそれぞれ接続する接続端子１
１，１２，１３が備えられている。尚、リード線２，３
はその線種（材質や径）や長さが同一のものとされ、リ
ード線２，３のそれぞれの抵抗値ｒ₁，ｒ₂は同一（ｒ
₁＝ｒ₂＝ｒ）とされている。そして、これらのリード
線２，３は互いに沿わせて配線されている。このため、
これらのリード線２，３の抵抗値ｒ₁，ｒ₂は、その値
ｒが環境温度の変化等に起因して変化しても、その変化
は、基本的には、各リード線２，３について同じように
発生し、ｒ₁＝ｒ₂の関係が維持される。

【００７３】このひずみ測定装置１０は、その構成を大
別すると測定ユニット１４とコントロールユニット１５
とにより構成されている。尚、測定ユニット１４とコン
トロールユニット１５とは、必ずしも一体的に構成する
必要はなく、別体に構成してもよい。

【００７４】測定ユニット１４は、前記ひずみゲージ１
と併せてブリッジ回路８を構成するための抵抗体５，
６，７を有する抵抗回路を具備している。この抵抗回路
は、ひずみゲージ１のリード線２，３をそれぞれ接続端
子１１，１２に接続したとき、図１に示したブリッジ回
路８が構成されるように、抵抗体５，６，７を、図示し
ない回路基板に形成された回路パターンによって相互に
接続すると共に接続端子１１，１２に接続している。
尚、抵抗体５，６，７は、例えば固定抵抗値の抵抗素子
により構成さたものである。

【００７５】また、測定ユニット１４には、ブリッジ回
路８の一対の電源入力部Ｉ₁，Ｉ₂に付与する電源電圧
Ｖを外部から入力するための一対の電源入力端子１６，
１７と、電源電圧Ｖの付与時にブリッジ回路８の一対の
出力部Ｏ₁，Ｏ₂間に発生する出力電圧ｅ等を外部に出
力するための一対の出力端子１８，１９と、出力端子１
８に接続された一対のスイッチ素子２０，２１、並びに
出力端子１９に接続された一対のスイッチ素子２２，２
３により構成されたスイッチ回路２４とが備えられてい
る。

【００７６】この場合、電源入力端子１６，１７は、そ
れぞれブリッジ回路８の電源入力部Ｉ₁，Ｉ₂に接続さ
れている。

【００７７】また、一対の出力端子１８，１９のうち、
出力端子１８は、ブリッジ回路８の一つの出力部Ｏ₁で
あるひずみゲージ１の一端がサブリード線４を介して接
続される接続端子１３と、ブリッジ回路８の電源入力部
Ｉ₂とにそれぞれ前記スイッチ回路２４のスイッチ素子
２０，２１を介して接続されている。

【００７８】さらに、出力端子１９は、ブリッジ回路８
の他方の出力部Ｏ₂と、リード線３が接続される接続端
子１２とにそれぞれスイッチ回路２４のスイッチ素子２
２，２３を介して接続されている。

【００７９】このような回路構成によって、ブリッジ回
路８の電源入力部Ｉ₁，Ｉ₂間に電源電圧Ｖを付与した
状態で、次の表１に示すようにスイッチ素子２０〜２３
のＯＮ／ＯＦＦ状態の切換えを行うことで、出力端子１
８，１９間には、ブリッジ回路８の出力電圧ｅと、リー
ド線３に生じる電圧ｅ_r2と、ブリッジ回路８の抵抗体７
を有する辺に生じる電圧Ｖ₄とが切換自在に発生する。

【００８０】

【表１】

【００８１】すなわち、スイッチ素子２０〜２３をそれ
ぞれＯＮ状態、ＯＦＦ状態、ＯＮ状態、ＯＦＦ状態にす
ると、出力端子１８にはブリッジ回路８の出力部Ｏ₁で
あるひずみゲージ１の一端の電位がサブリード線４及び
スイッチ素子２０を介して付与され、出力端子１９には
出力部Ｏ₂の電位がスイッチ素子２２を介して付与され
る。このため、出力端子１８，１９間にはブリッジ回路
８の出力電圧ｅが発生する。

【００８２】また、スイッチ素子２０〜２３をそれぞれ
ＯＮ状態、ＯＦＦ状態、ＯＦＦ状態、ＯＮ状態にする
と、出力端子１８にはブリッジ回路８の出力部Ｏ₁であ
るひずみゲージ１の一端の電位がサブリード線４及びス
イッチ素子２０を介して付与され、出力端子１９にはリ
ード線３が接続された接続端子１２の電位（リード線３
と抵抗体５との接続箇所の電位）がスイッチ素子２３を
介して付与される。このため、出力端子１８，１９間に
はリード線３に生じる電圧ｅ_r（この電圧ｅ_rはリード
線２に生じる電圧に等しい）が発生する。

【００８３】さらに、スイッチ素子２０〜２３をそれぞ
れＯＦＦ状態、ＯＮ状態、ＯＮ状態、ＯＦＦ状態にする
と、出力端子１８にはブリッジ回路８の電源入力部Ｉ₂
の電位がスイッチ素子２１を介して付与され、出力端子
１９には出力部Ｏ₂の電位がスイッチ素子２２を介して
付与される。このため、出力端子１８，１９間にはブリ
ッジ回路８の抵抗体７を有する辺に生じる電圧Ｖ₄が発
生する。

【００８４】尚、２５はスイッチ素子２０〜２３の断接
動作を行わしめる制御信号を後述するコントロールユニ
ット１５の制御回路２９からスイッチ回路２４に付与す
るための制御端子である。

【００８５】コントロールユニット１５は、測定ユニッ
ト１４の一対の電源入力端子１６，１７に接続されて、
該電源入力端子１６，１７を介してブリッジ回路８の電
源入力部Ｉ₁，Ｉ₂間に付与する電源電圧Ｖ（定電圧）
を生成するブリッジ電源回路２６と、測定ユニット１４
の一対の出力端子１８，１９に接続されて、該出力端子
１８，１９間に発生する電圧（ｅ又はｅ_r又はＶ₄）を
増幅する増幅回路２７と、この増幅回路２７の出力をＡ
／Ｄ変換するＡ／Ｄ変換回路２８と、後述の各種データ
処理や制御処理を行う制御回路２９（演算処理手段）
と、後述の各種データや制御回路２９が行う処理に必要
なプログラム等を記憶保持する記憶回路３０と、制御回
路２９により表示回路３１を介して駆動され、ひずみ測
定値等を表示する表示器３２と、制御回路２９がコント
ロールユニット１５の外部の図示しない操作器やパーソ
ナルコンピュータ等との間で各種データの授受を行うた
めのインターフェース回路３３と、コントロールユニッ
ト１５全体の電源電圧を商用電源や電池等から生成する
主電源回路３４とを備えている。

【００８６】尚、制御回路２９はマイクロプロセッサ等
により構成され、また記憶回路３０はＲＯＭ、ＲＡＭ、
ＥＥＰＲＯＭ等により構成されたものである。また、本
発明の構成に対応させると、前記増幅回路２７及びＡ／
Ｄ変換回路２８は、ブリッジ出力検出手段、リード線電
圧検出手段及び辺電圧検出手段を共通化した電圧検出手
段３５を構成するものであり、増幅回路２７は、その入
力インピーダンスが十分に高いものとされている。

【００８７】この場合、コントロールユニット１５の制
御回路２９は、ひずみゲージ１を貼着する図示しない物
体のひずみ測定の開始時点において後述の如く検出する
ブリッジ回路８の出力電圧ｅ₀、リード線３の電圧
ｅ_r0、及びブリッジ回路８の抵抗体７を有する辺に生じ
る電圧Ｖ₄の検出データ、並びに物体のひずみ測定時に
検出するブリッジ回路８の出力電圧ｅ及びリード線３の
電圧ｅ_rの検出データ等を用いて前記式（１９）の演算
処理を行うようにしている。そして、この演算処理によ
り、ひずみゲージ１を貼着する物体のひずみε（本来の
意味でのひずみ）の測定値を求めるようにしている。

【００８８】そして、本実施形態では、このような演算
処理を制御回路２９に行わしめるために、図３のフロー
チャートで示すような演算処理手順が記憶回路３０にプ
ログラムされている。

【００８９】次に、本実施形態のひずみ測定装置１０の
作動を説明する。

【００９０】本実施形態のひずみ測定装置１０では、ひ
ずみ測定に先立って、あらかじめ、使用するひずみゲー
ジ１のゲージ率Ｋの値と、ブリッジ電源回路２６からブ
リッジ回路８に付与する電源電圧Ｖの値とが、ひずみ測
定装置１０の外部の適宜の操作器等から前記インターフ
ェース回路３３及び制御回路２９を介して記憶回路３０
に入力され、該記憶回路３０に記憶保持される。

【００９１】この場合、記憶回路３０に記憶保持させる
ひずみゲージ１のゲージ率Ｋの値は、ひずみ測定装置１
０で使用すべきひずみゲージのゲージ率としてあらかじ
め定められた値や、使用するひずみゲージ１のゲージ率
の公称値である。また、記憶回路３０に記憶保持させる
ブリッジ回路８の電源電圧Ｖの値は、ブリッジ電源回路
２６からブリッジ回路８の電源入力部Ｉ₁，Ｉ₂に付与
する電源電圧としてあらかじめ定められた値や、該電源
電圧Ｖをあらかじめ実測してなる値である。

【００９２】尚、電源電圧Ｖは、ひずみ測定装置１０に
固有のものとなるので、ひずみ測定装置１０の製造段階
で、記憶回路３０のＲＯＭに記憶保持させておくように
してもよい。また、ひずみ測定装置１０で使用すべきひ
ずみゲージのゲージ率があらかじめ定められているよう
な場合には、ゲージ率Ｋの値もひずみ測定装置１０の製
造段階で、記憶回路３０のＲＯＭに記憶保持させておく
ようにしてもよい。

【００９３】次に、ひずみ測定に際しては、ひずみゲー
ジ１を図示しない測定対象の物体に貼着すると共に、リ
ード線２，３及びサブリード線４をそれぞれ接続端子１
１〜１３に接続した後、所望の測定開始タイミングで、
ひずみ測定装置１０の所定の操作等によりコントロール
ユニット１５を動作させる。

【００９４】このとき、コントロールユニット１５の制
御回路２９は、まず、ブリッジ電源回路２６を起動し
て、該ブリッジ電源回路２６からブリッジ回路８の電源
入力部Ｉ₁，Ｉ₂に定電圧の電源電圧Ｖを付与させる。

【００９５】この状態において、制御回路２９は、測定
ユニット１４のスイッチ素子２０〜２３をそれぞれＯＮ
状態、ＯＦＦ状態、ＯＮ状態、ＯＦＦ状態に制御するこ
とで、ブリッジ回路８の出力部Ｏ₁，Ｏ₂間に発生する
出力電圧ｅを前記出力端子１８，１９を介して増幅回路
２７に入力させる。そして、制御回路２９は、この時ブ
リッジ回路８が生成した出力電圧ｅを、増幅回路２７及
びＡ／Ｄ変換回路２８を介して与えられるデータによっ
て認識し、その認識した出力電圧ｅの値を物体のひずみ
測定の開始時点における出力電圧ｅ₀（以下、初期出力
電圧ｅ₀という）として記憶回路３０に記憶保持させ
る。

【００９６】これに続いて、制御回路２９は、スイッチ
素子２０〜２３をそれぞれＯＮ状態、ＯＦＦ状態、ＯＦ
Ｆ状態、ＯＮ状態に制御し、リード線３に生じる電圧ｅ
_rを出力端子１８，１９を介して増幅回路２７に入力さ
せる。そして、制御回路２９は、この電圧ｅ_rを、増幅
回路２７及びＡ／Ｄ変換回路２８を介して与えられるデ
ータによって認識し、その認識した電圧ｅ_rの値をひず
み測定の開始時点におけるリード線３の電圧ｅ_r0（以
下、リード線３の初期電圧ｅ_r0という）として記憶回路
３０に記憶保持させる。

【００９７】尚、リード線３の初期電圧ｅ_r0の検出及び
その記憶保持は、ブリッジ回路８の初期出力電圧ｅ₀の
検出及びその記憶保持の前に行うようにしてもよい。

【００９８】上記のようにブリッジ回路８の初期出力電
圧ｅ₀及びリード線３の初期電圧ｅ _r0を記憶回路３０に
記憶保持させた後、制御回路２９はさらに、スイッチ素
子２０〜２３をそれぞれＯＦＦ状態、ＯＮ状態、ＯＮ状
態、ＯＦＦ状態に制御し、ブリッジ回路８の抵抗体７を
備えた辺に生じる電圧Ｖ₄（以下、単にブリッジ回路８
の辺電圧Ｖ₄という）を増幅回路２７に入力させる。そ
して、制御回路２９は、この辺電圧Ｖ₄を、増幅回路２
７及びＡ／Ｄ変換回路２８を介して与えられるデータに
よって認識し、その認識した辺電圧Ｖ₄の値を記憶回路
３０に記憶保持させる。尚、上記辺電圧Ｖ₄の検出及び
その記憶保持は、ブリッジ回路８の初期出力電圧ｅ₀及
びリード線３の初期電圧ｅ_r0の検出及びその記憶保持の
前に行うようにしてもよく、あるいは、ひずみゲージ１
を物体に貼着する前や、ひずみゲージ１をひずみ測定装
置１０に接続する前に行うようにしてもよい。さらに
は、後述するひずみ測定時に行うようにしてもよい。

【００９９】以上のようにして、ブリッジ回路８の初期
出力電圧ｅ₀、リード線３の初期電圧ｅ_r0及びブリッジ
回路８の辺電圧Ｖ₄の検出及びその記憶保持を行った
後、制御回路２９は、測定者の所定の操作等により指示
されたタイミングや、あらかじめ設定されたタイムスケ
ジュールに従って、次のようにひずみ測定の処理を行
う。

【０１００】制御回路２９は、ひずみ測定の処理を行う
タイミングにおいて、ブリッジ回路８の前記初期出力電
圧ｅ₀を検出した場合と同様にして、ブリッジ電源回路
２６からブリッジ回路８の電源入力部Ｉ₁，Ｉ₂に電源
電圧Ｖを付与せしめた状態で、測定ユニット１４のスイ
ッチ素子２０〜２３をそれぞれＯＮ状態、ＯＦＦ状態、
ＯＮ状態、ＯＦＦ状態に制御し、ブリッジ回路８の出力
電圧ｅを増幅回路２７に入力させる。そして、制御回路
２９は、この出力電圧ｅの値を、該増幅回路２７及びＡ
／Ｄ変換回路２８を介して与えられるデータによって認
識し、その認識した出力電圧ｅ（以下、測定時出力電圧
ｅという）の値を記憶回路３０に記憶保持させる。

【０１０１】これに続いて、制御回路２９は、スイッチ
素子２０〜２３をそれぞれＯＮ状態、ＯＦＦ状態、ＯＦ
Ｆ状態、ＯＮ状態に制御し、リード線３に生じる電圧ｅ
_rを出力端子１８，１９を介して増幅回路２７に入力さ
せる。そして、制御回路２９は、この電圧ｅ_rを、増幅
回路２７及びＡ／Ｄ変換回路２８を介して与えられるデ
ータによって認識し、その認識した電圧ｅ_r（以下、測
定時電圧ｅ_rという）の値を記憶回路３０に記憶保持さ
せる。

【０１０２】尚、このひずみ測定時において、ブリッジ
回路８の測定時出力電圧ｅの検出及び記憶保持と、リー
ド線３の測定時電圧ｅ_rの検出及び記憶保持との順序を
逆にしてもよいことは、ひずみ測定の開始時の場合と同
様である。

【０１０３】そして、制御回路２９は、記憶回路３０に
あらかじめプログラムされた図３のフローチャートの処
理を行うことで、当該ひずみ測定時における物体のひず
みε（本来の意味でのひずみ）を求める。

【０１０４】すなわち、制御回路２９は、前述の如く記
憶回路３０に記憶保持された、ひずみゲージ１のゲージ
率Ｋ、ブリッジ回路８の電源電圧Ｖ、ブリッジ回路８の
初期出力電圧ｅ₀、リード線３の初期電圧ｅ_r0、ブリッ
ジ回路８の辺電圧Ｖ₄、並びに、ブリッジ回路８の測定
時出力電圧ｅ及びリード線３の測定時リード線電圧ｅ _r
のデータを記憶回路３０から読み込む。

【０１０５】そして、読み込んだ上記の各データの値を
用いて、前記式（１９）の演算を行うことで、ひずみε
を求める。

【０１０６】尚、制御回路２９は、求めたひずみεの値
を表示回路３１を介して表示器３３に表示させる。

【０１０７】また、このひずみεの値と、これに対応し
たブリッジ回路８の測定時出力電圧ｅ及びリード線３の
測定時電圧ｅ_rのデータとは、一組として記憶回路３０
に記憶保持され、ひずみ測定を行う毎に、該記憶回路３
０に時系列的に記憶保持される。そして、それらの各組
のデータは、必要に応じて随時、表示器３１に表示させ
たり、インターフェース回路３３を介して外部のパーソ
ナルコンピュータ等に転送できるようになっている。

【０１０８】かかる本実施形態のひずみ測定装置１０で
は、ひずみ測定の開始時にブリッジ回路８の初期出力電
圧ｅ₀、リード線３の初期電圧ｅ_r0及びブリッジ回路８
の辺電圧Ｖ₄を検出しておき、これらの検出データと、
ブリッジ回路８の測定時出力電圧ｅ及びリード線３の測
定時電圧ｅ_rのデータを用いて制御回路２９により前記
式（１９）の演算を行うことで、リード線２，３のそれ
ぞれの抵抗値ｒの大きさや、その経時的な変化によらず
に精度のよいひずみεの測定値を自動的に効率よく行う
ことができる。

【０１０９】また、式（１９）の演算を行うために必要
なブリッジ回路８の初期出力電圧ｅ ₀や、リード線３の
初期電圧ｅ_r0、ブリッジ回路８の測定時出力電圧ｅ、リ
ード線３の測定時リード線電圧ｅ_r、ブリッジ回路８の
辺電圧Ｖ₄は、スイッチ回路２４のスイッチ素子２０〜
２３の切換制御だけで、共通の増幅回路２７及びＡ／Ｄ
変換回路２８を介して検出することができるので、それ
らの検出のための回路構成を簡単で安価なものとするこ
とができる。

【０１１０】さらに、式（１９）の演算を行うために必
要なリード線３の初期電圧ｅ_r0や、測定電圧ｅ_rは、ひ
ずみゲージ１に結線されているサブリード線４を介して
検出するので、ひずみゲージ１に新たなリード線を結線
したりする必要がないと共に、ひずみ測定装置１０は、
１ゲージ３線法による従来のひずみ測定装置の回路構成
の僅かな変更（リード線３の電圧ｅ_r0，ｅ_rや、辺電圧
Ｖ₄を検出するための回路構成の追加）と演算処理プロ
グラムの変更とを行うだけで構築することができる。こ
の結果、本実施形態のひずみ測定装置１０を簡素で安価
なものとすることができる。

【０１１１】また、本実施形態のひずみ測定装置１０で
は、ブリッジ回路８の辺電圧Ｖ₄を検出し、その検出し
た辺電圧Ｖ₄を用いて式（１９）の演算を行うことで、
抵抗体６，７の抵抗値の精度が比較的低いような場合で
あっても、リード線２，３の抵抗値ｒの大きさやその変
化の影響を排除したひずみ測定を精度よく行うことがで
きる。

【０１１２】尚、本実施形態では、ブリッジ回路８の抵
抗体７を有する辺の電圧Ｖ₄を検出するようにしたが、
これに代えて抵抗体６を有する辺の電圧Ｖ₃を検出し、
前記式（１８）の演算によりひずみεを求めるようにし
てもよい。この場合には、図２のひずみ測定装置１０に
おいて、ブリッジ回路８の電源入力部Ｉ₁をスイッチ素
子を介して測定ユニット１４の出力端子１８に接続し、
そのスイッチ素子と、図２のスイッチ素子２２とをＯＮ
状態にすれば増幅回路２７及びＡ／Ｄ変換回路２８を介
して抵抗体６を有する辺の電圧Ｖ₃を検出することがで
きる。

【０１１３】さらに、ブリッジ回路８の抵抗体７を有す
る辺の電圧Ｖ₄と、抵抗体６を有する辺の電圧Ｖ₃との
両者を検出し、それらの検出データを用いて前記式（２
０）の演算を行うことで、ひずみεを求めるようにして
もよい。

【０１１４】次に、本発明の第２の実施形態を図４を参
照して説明する。図４は本実施形態のひずみ測定システ
ムとしてのひずみ測定装置による演算処理を示すフロー
チャートである。

【０１１５】尚、本実施形態のひずみ測定装置は、図２
に示した第１の実施形態のひずみ測定装置１０と回路構
成は同一で、制御回路２９による演算処理のみが第１の
実施形態のひずみ測定装置１０と相違するものであるの
で、本実施形態のひずみ測定装置の構成については、図
２の参照符号を用いて詳細な説明は省略する。

【０１１６】本実施形態のひずみ測定装置１０は、前記
式（１７）の演算により、ひずみゲージ１を貼着する物
体のひずみεを求めるようにしたものである。このた
め、本実施形態では、ブリッジ回路８の電源電圧Ｖは２
［Ｖ］に定められ、また、抵抗体６，７の抵抗値Ｒ₃，
Ｒ₄は互いに同一の抵抗値（例えばひずみゲージ１の無
ひずみ状態における基準抵抗値Ｒ₀と同じ抵抗値）とさ
れている。そして、記憶回路３０には、前記式（１７）
の演算を行うために、図４のフローチャートに示すよう
な演算処理手順があらかじめプログラムされている。

【０１１７】その他の構成は、第１の実施形態と同一で
ある。

【０１１８】尚、本実施形態では、ブリッジ回路８の抵
抗体７を有する辺の電圧Ｖ₄を検出する必要がないの
で、スイッチ回路２４のスイッチ素子２１を除去しても
よい。

【０１１９】かかる本実施形態のひずみ測定装置１０で
は、ひずみ測定に先立って、あらかじめ、使用するひず
みゲージ１のゲージ率Ｋの値が、前述の第１の実施形態
の場合と全く同様に、記憶回路３０に入力されて記憶保
持される。

【０１２０】そして、ひずみ測定に際しては、ひずみゲ
ージ１を図示しない測定対象の物体に貼着した後、所望
の測定開始タイミングで、ひずみ測定装置１０の所定の
操作等によりコントロールユニット１５を動作させる。

【０１２１】このとき、コントロールユニット１５の制
御回路２９は、前記第１の実施形態と同様に、ブリッジ
電源回路２６からブリッジ回路８に電源電圧Ｖを付与さ
せつつ、スイッチ回路２４のスイッチ素子２０〜２３を
前述の如くＯＮ／ＯＦＦ制御することで、ブリッジ回路
８の初期出力電圧ｅ₀の検出及び記憶保持の処理と、リ
ード線３の初期電圧ｅ_r0の検出及び記憶保持の処理とを
順次行う。

【０１２２】尚、本実施形態では、ブリッジ回路８の辺
電圧Ｖ₄を検出する必要はないので、該電圧Ｖ₄の検出
及び記憶保持の処理は省略される。

【０１２３】このようにして、ブリッジ回路８の初期出
力電圧ｅ₀及びリード線３の初期電圧ｅ_r0の検出及びそ
の記憶保持を行った後、制御回路２９は、前記第１の実
施形態と同様に測定者の所定の操作等により指示された
タイミングや、あらかじめ設定されたタイムスケジュー
ルに従って、ひずみ測定を行う。

【０１２４】すなわち、制御回路２９は、ひずみ測定を
行うタイミングにおいて、前記第１の実施形態の場合と
全く同様に、ブリッジ電源回路２６からブリッジ回路８
に電源電圧Ｖを付与させつつ、スイッチ回路２４のスイ
ッチ素子２２〜２３をＯＮ／ＯＦＦ制御することで、ブ
リッジ回路８の測定時出力電圧ｅの検出及び記憶保持の
処理と、リード線３の測定時電圧ｅ_rの検出及び記憶保
持の処理とを順次行う。

【０１２５】そして、制御回路２９は、記憶回路３０に
あらかじめプログラムされた図４のフローチャートの処
理を行うことで、物体のひずみεを求める。

【０１２６】すなわち、制御回路２９は、前述の如く記
憶回路３０に記憶保持されたひずみゲージ１のゲージ率
Ｋ、ブリッジ回路８の初期出力電圧ｅ₀、リード線３の
初期電圧ｅ_r0、並びに、ブリッジ回路８の測定時出力電
圧ｅ及びリード線３の測定時電圧ｅ_rのデータを記憶回
路３０から読み込む。

【０１２７】そして、読み込んだ上記の各データの値を
用いて、前記式（１７）の演算を行うことで、ひずみε
を求める。

【０１２８】尚、制御回路２９は、求めたひずみεの値
を表示回路３１を介して表示器３３に表示させる。

【０１２９】かかる本実施形態のひずみ測定装置におい
ても、前記第１の実施形態と同様に、リード線２，３の
それぞれの抵抗値ｒの大きさや、その経時的な変化によ
らずに精度のよいひずみεの測定値を自動的に効率よく
行うことができる。

【０１３０】また、式（１７）の演算を行うために必要
なブリッジ回路８の初期出力電圧ｅ ₀や、リード線３の
初期電圧ｅ_r0、ブリッジ回路８の測定時出力電圧ｅ、リ
ード線３の測定時電圧ｅ_rは、スイッチ回路２４のスイ
ッチ素子２０〜２３の切換制御だけで、共通の増幅回路
２７及びＡ／Ｄ変換回路２８を介して検出することがで
きるので、それらの検出のための回路構成を簡単で安価
なものとすることができる。

【０１３１】さらに、式（１７）の演算を行うために必
要なリード線３の初期電圧ｅ_r0や、測定時電圧ｅ_rは、
ひずみゲージ１に結線されているサブリード線４を介し
て検出するので、ひずみゲージ１に新たなリード線を結
線したりする必要がないと共に、ひずみ測定装置１０
は、１ゲージ３線法による従来のひずみ測定装置の回路
構成の僅かな変更と演算処理プログラムの変更とを行う
だけで構築することができる。特に、本実施形態では、
ブリッジ回路８の電源電圧を２［Ｖ］とし、抵抗体６，
７の抵抗値Ｒ₃，Ｒ₄を同一としているため、従来のひ
ずみ測定装置の構成の多くを流用したひずみ測定装置１
０の構築が容易である。この結果、本実施形態のひずみ
測定装置１０を簡素で安価なものとすることができる。

【０１３２】次に、本発明の第３の実施形態を図５及び
図６を参照して説明する。図５は本実施形態のひずみ測
定システムのシステム構成図、図６は図５のシステムの
要部の処理を示すフローチャートである。

【０１３３】図５を参照して、本実施形態のひずみ測定
システムは、前記図２に示したひずみ測定装置１０（よ
り詳しくは前記第１の実施形態で説明したもの）と、パ
ーソナルコンピュータ３６（以下、パソコン３６とい
う）とにより構成したものであり、パソコン３６は、ひ
ずみ測定装置１０のコントロールユニット１５と通信可
能なように、該コントロールユニット１５の前記インタ
ーフェース回路３３（図２参照）に通信ケーブル３７を
介して接続される。尚、パソコン３６としては、通常的
なパソコンの他、所謂ワークステーションを使用しても
よい。

【０１３４】この場合、ひずみ測定装置１０のコントロ
ールユニット１５の制御回路２９（図２参照）は、前記
第１の実施形態で説明したように記憶回路３０に記憶保
持されるブリッジ回路８の初期出力電圧ｅ₀、リード線
３の初期電圧ｅ_r0、ブリッジ回路８の辺電圧Ｖ₄、並び
にブリッジ回路８の測定時出力電圧ｅ及びリード線３の
測定時電圧ｅ_rのデータを、パソコン３６との通信によ
って該パソコン３６に受け渡すようにしている。

【０１３５】尚、本実施形態では、ひずみ測定装置１０
においてひずみεの算出を行う必要はなく、従って、前
記記憶回路３０に、前記式（１９）の演算処理のための
プログラムや、その演算処理に使用するブリッジ回路８
の電源電圧Ｖ、ひずみゲージ１のゲージ率Ｋの値をあら
かじめ記憶保持しておく必要はない。

【０１３６】パソコン３６は、通常のパソコンと同様、
ディスプレイ３８、キーボード３９、フロッピディスク
の装填スロット４０（以下、ＦＤスロット４０）等を備
えており、ひずみ測定装置１０から通信ケーブル３７を
介してブリッジ回路８の初期出力電圧ｅ₀、リード線３
の初期電圧ｅ_r0、ブリッジ回路８の辺電圧Ｖ₄、並びに
ブリッジ回路８の測定時出力電圧ｅ及びリード線３の測
定時電圧ｅ_rのデータを入力可能とされている他、キー
ボード５６の操作によって、ブリッジ回路８の電源電圧
Ｖやひずみゲージ１のゲージ率Ｋ等のデータを入力可能
とされている。

【０１３７】また、図中、４１はフロッピディスクであ
り、このフロッピディスク４１には、パソコン３６にひ
ずみ測定の解析処理を行わしめるために、例えば図６の
フローチャートに示すような処理を含むアプリケーショ
ンプログラムがあらかじめ記録されている。尚、本実施
形態では、フロッピディスクのアプリケーションプログ
ラムは、前述の第１の実施形態で用いた前記式（１９）
の演算処理をパソコン３６に後述するように行わしめて
ひずみεを求めるようにしている。そして、本発明の構
成に対応させると、パソコン３６は、上記アプリケーシ
ョンプログラムを記録したフロッピディスク４１と併せ
て演算処理手段４２を構成するものである。

【０１３８】かかるひずみ測定システムでは、前記第１
の実施形態で説明したひずみ測定装置１０を用いた測定
処理、すなわち、ひずみ測定の開始時におけるブリッジ
回路８の初期出力電圧ｅ₀、リード線３の初期電圧
ｅ_r0、ブリッジ回路８の辺電圧Ｖ ₄の検出及びその記憶
保持、並びにひずみ測定時におけるブリッジ回路８の測
定時出力電圧ｅ、リード線３の測定時電圧ｅ_rの検出及
びその記憶保持の終了後に、ひずみ測定装置１０を通信
ケーブル３７を介してパソコン３６に接続する。そし
て、前記フロッピディスク４１をパソコン３６のＦＤス
ロット４０に装填して、該フロッピディスク４１のアプ
リケーションプログラムを起動する。

【０１３９】このとき、該アプリケーションプログラム
は、パソコン３６に次のような処理を行わしめる。

【０１４０】すなわち図６を参照して、該アプリケーシ
ョンプログラムは、パソコン３６に、ひずみゲージ１の
ゲージ率Ｋ及びブリッジ回路８の電源電圧Ｖのデータの
入力要求をディスプレイ３８上で行わしめる（ＳＴＥＰ
１）。

【０１４１】この入力要求に応じて上記のデータがキー
ボード３９を介して入力されると、次に、上記アプリケ
ーションプログラムは、ひずみ測定装置１０の記憶回路
３０に記憶されている初期出力電圧ｅ₀、初期電圧
ｅ_r0、及び辺電圧Ｖ₄のデータを通信ケーブル３７を介
してパソコン３６に取り込ませる（ＳＴＥＰ２）。

【０１４２】さらに、該アプリケーションプログラム
は、ブリッジ回路８の測定時出力電圧ｅ及びリード線３
の測定時電圧ｅ_rの組からなるデータ（この場合、この
組データは、ひずみ測定装置１０によるひずみ測定の処
理を行った回数分の個数の時系列データである）を記憶
回路３０からパソコン３６に取り込ませる（ＳＴＥＰ
３）。

【０１４３】そして、該アプリケーションプログラム
は、ＳＴＥＰ１でパソコン３６に入力されたデータと、
ＳＴＥＰ２，３でパソコン３６に取り込まれたデータと
から、前記式（１９）の演算処理をパソコン３６に行わ
しめることで、測定時出力電圧ｅ及び測定時電圧ｅ_rの
各組のデータに対応するひずみεを算出させる（ＳＴＥ
Ｐ４）。

【０１４４】その後は、該アプリケーションプログラム
は、算出したひずみεのデータの所定の解析処理や、デ
ィスプレイ３８への表示処理等をパソコン３６に行わし
める。

【０１４５】かかる本実施形態のひずみ測定装置におい
ては、前記第１の実施形態と同様の効果を奏することが
できる他、前述のような演算処理をパソコン３６に行わ
しめるためのアプリケーションプログラムを携帯自在な
フロッピディスク４１に記録しておくことで、パソコン
３６を使用したひずみ測定の汎用性を高めることができ
る。

【０１４６】尚、本実施形態では、前記のアプリケーシ
ョンプログラムをフロッピディスク４１に記録しておく
ようにしたが、パソコン３６がアクセス可能なものであ
れば、ＣＤ−ＲＯＭ等の他の記録媒体にアプリケーショ
ンプログラムを記録しておくようにしてもよい。

【０１４７】また、本実施形態では、ひずみ測定装置１
０からパソコン３６への初期出力電圧ｅ₀等のデータの
受け渡しを通信によって行うようにしたが、ひずみ測定
装置１０側で、パソコン３６に受け渡すべきデータをフ
ロッピディスク等の記録媒体に記録しておくことができ
るようにし、その記録媒体を介して該データをパソコン
３６に受け渡すようにしてもよい。

【０１４８】さらに、ひずみ測定装置１０側でブリッジ
回路８の抵抗体６を有する辺の電圧Ｖ₃を検出して、そ
の検出データをパソコン３６に受け渡すような場合に
は、式（１８）あるいは式（２０）の演算処理によって
ひずみεを求めるようにしてもよい。

【０１４９】また、前述した第１〜第３の各実施形態で
は、抵抗体６，７の抵抗値Ｒ₃，Ｒ ₄を直接的には使用
しない式（１９）あるいは式（１７）の演算処理により
ひずみεを求めるようにしたが、第１あるいは第２の実
施形態でひずみ測定装置１０の記憶回路３０に抵抗体
６，７の抵抗値Ｒ₃，Ｒ₄をあらかじめ記憶保持させた
り、第３の実施形態でそれらの抵抗値Ｒ₃，Ｒ₄をパソ
コン３６に入力するようにした場合には、前記式（１
６）の演算処理によってひずみεを求めるようにしても
よい。この場合、記憶回路３０に記憶保持させ、あるい
はパソコン３６に入力する抵抗値Ｒ₃，Ｒ₄は、それら
のあらかじめ実測してなる抵抗値を用いればよい。ある
いは、抵抗体６，７が高精度な抵抗値を有するものであ
る場合には、それらの公称抵抗値を用いてもよい。

【０１５０】また、前述の各実施形態では、単一のひず
みゲージ１を物体に貼着してひずみεの単点測定を行う
ものを示したが、物体の複数箇所もしくは複数の物体
（以下、これらを測定点と称する）についての多点ひず
み測定を行う場合にも、本発明を適用することができ
る。この場合には、例えば各測定点に貼着するひずみゲ
ージ１を測定ユニット１４の抵抗体５，６，７の抵抗回
路等に適宜のスイッチ素子を介して切換自在に接続して
おき、その切換接続を行うことで、各測定点毎にブリッ
ジ回路８を構成させる。そして、各測定点毎に、前述し
た各実施形態の場合と同様に、ひずみ測定の開始タイミ
ングにおいて、ブリッジ回路８の初期出力電圧ｅ₀やリ
ード線３の初期電圧ｅ_r0を検出しておく。さらに、前記
式（１９）の演算を用いる場合には、ブリッジ回路８の
辺電圧Ｖ₄（これは、各測定点について共通である）を
検出しておく。そして、これらの検出データと、各測定
点毎のひずみ測定時におけるブリッジ回路８の測定時出
力電圧ｅ及びリード線３の測定時電圧ｅ_rの検出データ
とを用いて、制御回路２９やパソコン３６によって前述
の各実施形態と同様の演算処理を行うことで、各測定点
毎にひずみεを求めるようにすればよい。

【０１５１】また、前述の各実施形態では、本来の意味
でのひずみεを測定するものを示したが、このひずみε
に測定対象の物体のヤング率Ｅを乗算することで、物体
の応力測定を行うようにしてもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】１ゲージ３線法によるひずみ測定手法を説明す
るための回路図。

【図２】本発明のひずみ測定システムの第１の実施形態
としてのひずみ測定装置の回路構成図。

【図３】図２のひずみ測定装置による演算処理を示すフ
ローチャート。

【図４】本発明の第２の実施形態を説明するためのフロ
ーチャート。

【図５】本発明の第３の実施形態のひずみ測定システム
のシステム構成図。

【図６】図５のシステムの要部の演算処理を示すフロー
チャート。

【符号の説明】

１…ひずみゲージ、２，３…リード線、４…サブリード
線、５，６，７…抵抗体、８…ブリッジ回路、１０…ひ
ずみ測定装置、２９…制御回路（演算処理手段）、３５
…電圧検出手段（ブリッジ出力検出手段、リード線電圧
検出手段、辺電圧検出手段）、４２…演算処理手段。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】物体に生じるひずみに応じた抵抗値変化を
生じるように該物体に貼着されるひずみゲージの両端に
結線された一対のリード線が接続され、その接続状態で
該ひずみゲージを一辺に有し、且つ他の三辺に所定抵抗
値の抵抗体を有するブリッジ回路を形成する抵抗回路
と、該抵抗回路に前記ひずみゲージを接続して成る前記
ブリッジ回路にその電源電圧を付与すべく該抵抗回路に
接続されたブリッジ電源回路と、前記ひずみゲージの一
方のリード線側の一端に結線されたサブリード線が接続
されると共に前記抵抗回路に接続され、前記ブリッジ電
源回路から電源電圧を付与した前記ブリッジ回路の出力
電圧を前記サブリード線を介して検出するブリッジ出力
検出手段とを備え、該ブリッジ出力検出手段により検出
された前記ブリッジ回路の出力電圧に基づき前記物体の
ひずみ測定を行う１ゲージ３線法によるひずみ測定シス
テムにおいて、前記ひずみゲージを前記抵抗回路に接続してなる前記ブ
リッジ回路にその電源電圧を前記ブリッジ電源回路から
付与した状態で前記一対のリード線のうちの前記サブリ
ード線側の一方のリード線に生じる電圧を該サブリード
線を介して検出するリード線電圧検出手段と、前記物体のひずみ測定の開始時点において前記ブリッジ
出力検出手段及び前記リード線電圧検出手段によりそれ
ぞれ検出された前記ブリッジ回路の出力電圧ｅ ₀及び前
記一方のリード線の電圧ｅ_r0と、前記物体のひずみ測定
の開始時点以後における前記物体のひずみ測定時に前記
ブリッジ出力検出手段及び前記リード線電圧検出手段に
よりそれぞれ検出された前記ブリッジ回路の出力電圧ｅ
及び前記一方のリード線の電圧ｅ_rとを用いて次式
（１）の演算を行う演算処理手段とを備え、該演算処理手段により求められた値εに基づき前記リー
ド線の抵抗値及びその変化の影響を排除した前記物体の
ひずみ測定を行うことを特徴とするひずみ測定システ
ム。【数１】但し、上式（１）において、Ｖ：前記ブリッジ回路の電
源電圧、Ｒ₃：前記ブリッジ回路の各辺のうち、前記ひ
ずみゲージを有する辺に該ひずみゲージの他端側のリー
ド線を介して隣接する辺に存する抵抗体の抵抗値、
Ｒ₄：前記ブリッジ回路の各辺のうち、前記ひずみゲー
ジを有する辺の対辺に存する抵抗体の抵抗値。
【請求項２】前記ブリッジ回路の電源電圧Ｖは略２
［Ｖ］であると共に、前記ブリッジ回路の各辺のうちの
前記ひずみゲージを有する辺に該ひずみゲージの他端側
のリード線を介して隣接する辺に存する抵抗体の抵抗値
Ｒ₃と前記ひずみゲージを有する辺の対辺に存する抵抗
体の抵抗値Ｒ₄とは略同一であり、前記演算処理手段は
前記式（１）の演算を次式（２）により行うことを特徴
とする請求項１記載のひずみ測定システム。【数２】
【請求項３】前記ブリッジ電源回路から前記ブリッジ回
路にその電源電圧を付与した状態で、前記ブリッジ回路
の各辺のうち、前記ひずみゲージを有する辺に該ひずみ
ゲージの他端側のリード線を介して隣接する辺に生じる
電圧Ｖ₃と、前記ひずみゲージを有する辺の対辺に生じ
る電圧Ｖ₄とのいずれか一方を検出する辺電圧検出手段
を具備し、前記演算処理手段は、前記式（１）の演算
を、前記辺電圧検出手段により検出された前記電圧Ｖ₃
又はＶ₄を用いた次式（３）〜（５）のいずれか一つの
式により行うことを特徴とする請求項１記載のひずみ測
定システム。【数３】【数４】【数５】
【請求項４】前記ブリッジ出力検出手段と前記リード線
電圧検出手段とは共通の電圧検出手段により構成され、
前記ブリッジ回路の出力電圧と、前記一方のリード線に
生じる電圧とを切換自在の前記電圧検出手段に入力する
スイッチ回路を具備したことを特徴とする請求項１又は
２記載のひずみ測定システム。
【請求項５】前記ブリッジ出力検出手段と前記リード線
電圧検出手段と前記辺電圧検出手段とは共通の電圧検出
手段により構成され、前記ブリッジ回路の出力電圧と、
前記一方のリード線に生じる電圧と、前記ブリッジ回路
の辺に生じる電圧とを切換自在に前記電圧検出手段に入
力するスイッチ回路を具備したことを特徴とする請求項
３記載のひずみ測定システム。