JP2002181639A - 回転体の応力または温度計測装置および計測方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 スペース的な制約を緩和して、回転体の応力
または温度を抵抗素子を使って精度良く測定できる技術
を提供する。 【解決手段】 回転体３に装着した抵抗素子４の一端を
大地アースに接地し、他端を電極５，１１および可変イ
ンダクタンス１６に直列に接続するとともに、電極１１
と可変インダクタンス１６間の周囲のシールド部材１０
を大地アースとは異なるシールドドライブ回路１９に連
結してシールド機能を持たせる。インピーダンスの位相
角が常に一定となるようにインダクタンス、静電容量お
よび発振周波数のうち少なくともいずれか一つを可変制
御し、検出された電流信号に基準信号を加算して前記抵
抗素子４の抵抗変化を検出する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ひずみゲージ等の
抵抗素子を利用して回転体の応力やトルクもしくは温度
を計測するようにした計測装置とその計測方法に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の応力、トルク、温度の測定方法と
しては、ひずみゲージ、サーミスタ等を被検体に直接貼
り付けて、抵抗値の変化から予め換算した換算値を使っ
て応力等を検出する方法が知られている。

【０００３】また、回転体の応力、トルク、温度を測定
するにはテレメータが用いられる。これは、回転体にひ
ずみゲージ、サーミスタ等を装着し、その抵抗値をブリ
ッジ回路により電圧に置き換えて出力するもので、各種
のものが市販されている。

【０００４】さらに、交流による抵抗測定方法としてＬ
ＣＲメータなどが知られている。例えば、ＬＣＲの直列
回路に交流測定信号を印加することで抵抗値を測定する
ことができるほか、電極を非接触で対面させることで静
電容量成分であるコンデンサをつくることにより、被検
体とは非接触で抵抗値を測定することができる。より具
体的には、例えば特開２０００−１７１５００号公報に
はプリント配線板の抵抗を測定する技術が記載されてい
るが、基本的には上記ＬＣＲメータによる測定技術の延
長線上にあるものと理解される。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】テレメータの大きさ
は、厚みが数ミリ〜数十ミリ程度で直径も十数ミリ以上
あるため、回転体にテレメータを搭載するスペースがな
い場合には所期の目的を達成することができない。加え
て、テレメータを回転体に搭載できたとしても、回転体
の回転数が高くなるとテレメータの自重による遠心力の
作用によってそのテレメータを固定している被検体やテ
レメータ自体が破損するおそれがあり、なおも改善の余
地を残している。

【０００６】また、ＬＣＲメータによって回転体の応
力、温度等を測定する場合、検出用抵抗素子の両端に大
地アースとは絶縁された電極を複数設置する必要があ
り、さらに一方の電極対が他方の電極対に対し静電容量
の干渉を起こさないように二つの電極対を互いに離す必
要があり、回転体の狭所に電極対を距離を離して複数設
置するスペースがない場合には測定が困難となる。

【０００７】その対策として、回転体の試験装置を大地
アースから切り離し、応力、温度等の検出用抵抗素子の
一端を回転体試験装置に接続する一方、回転体試験装置
をＬＣＲメータに接続すれば良いが、例えば自動車用エ
ンジンやその補機類あるいは動力伝達装置等の試験（実
験）を目的とした中大型の回転体実験設備では、付随す
る各種測定装置を含めると大地アースに接続するものが
ほとんどであり、これらの全てを大地アースから切り離
すには多額な設備改造費用が必要となる。

【０００８】さらに、ＬＣＲメータによる測定の場合、
電極部は高インピーダンスが発生し、電極以外の配線部
と大地アースとの間で容量分による電流が流れて測定誤
差を生ずる結果となって好ましくない。その上、ＬＣＲ
メータにより検出用抵抗素子を用いて応力、温度等を測
定する場合には抵抗値の絶対値を測定することになる
が、通常それらの素子の基準抵抗値は数百〜数千Ω程度
あるため、応力、温度等による微小抵抗変動を検出する
には分解能が不足するという問題がある。

【０００９】本発明は以上のような課題に着目してなさ
れたもので、特に抵抗素子を使って回転体の応力または
温度を精度良く測定できるようにした計測装置と計測方
法を提供しようとするものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明
は、回転体に応力または温度測定用の抵抗素子を装着す
るとともに、この抵抗素子に所定の静電容量をもつ電極
とインダクタンスとを介して交流電流を流して、その抵
抗値をインピーダンスにより測定するようにした回転体
の応力または温度を計測する装置であることを前提とし
ている。

【００１１】そして、前記抵抗素子の一端を大地アース
に接地し、他端を電極、インダクタンスに直列に接続す
るとともに、前記電極とインダクタンス間の周囲を大地
アースとは異なるシールドドライブ回路に連結してシー
ルド機能を持たせ、前記インピーダンスの位相角が常に
一定となるようにインダクタンス、静電容量および発振
周波数のうち少なくともいずれか一つを可変制御する手
段を設けるとともに、検出された電流信号に基準信号を
加算して前記抵抗素子の抵抗変化を検出する手段を設け
たこと特徴としている。

【００１２】また、請求項１に記載の発明を方法的な面
からとらえたものが請求項１２に記載の発明であって、
この請求項１２に記載の発明では、回転体に応力または
温度測定用の抵抗素子を装着するとともに、この抵抗素
子に所定の静電容量をもつ電極とインダクタンスとを介
して交流電流を流して、その抵抗値をインピーダンスに
より測定するようにした回転体の応力または温度を計測
する方法であることを前提として、前記抵抗素子の一端
を大地アースに接地し、他端を電極、インダクタンスに
直列に接続するとともに、前記電極とインダクタンス間
の周囲を大地アースとは異なるシールドドライブ回路に
連結してシールド機能を持たせ、前記インピーダンスの
位相角が常に一定となるようにインダクタンス、静電容
量および発振周波数のうち少なくともいずれか一つを可
変制御し、検出された電流信号に基準信号を加算して前
記抵抗素子の抵抗変化を検出すること特徴としている。

【００１３】したがって、これら請求項１，１２に記載
の発明では、抵抗素子の一端を大地アースに接地しても
浮遊容量の影響を受けることはなく、抵抗素子の抵抗値
変化分だけを精度良く測定できるようになる。

【００１４】請求項２に記載の発明は、請求項１に記載
のシールドドライブ回路に代えてトロイダル型トランス
を設け、前記電極とインダクタンスとを接続している導
線とその外周側のシールド部材とについていずれか一方
を前記トロイダル型トランスの一次側とし他方を二次側
としたことを特徴としている。

【００１５】また、請求項２に記載の発明を方法的な面
からとらえたものが請求項１３に記載の発明であって、
この請求項１３に記載の発明では、請求項１２に記載の
シールドドライブ回路に代えてトロイダル型トランスを
設け、前記電極とインダクタンスとを接続している導線
とその外周側のシールド部材とについていずれか一方を
前記トロイダル型トランスの一次側とし他方を二次側と
したことを特徴としている。

【００１６】したがって、これら請求項２，１３に記載
の発明では、シールドドライブ回路に代わるトロイダル
型トランスの誘導効果によって浮遊容量をシールドする
ことができるようになる。

【００１７】請求項３に記載の発明は、請求項１に記載
の発明を前提とした上で、インダクタンスの異なるコイ
ルをスイッチにより選択的に切り換える機構とインダク
タンスを連続的に可変制御する機構とを直列に配置した
ことを特徴としている。

【００１８】また、請求項３に記載の発明を方法的な面
からとらえたものが請求項１４に記載の発明であって、
この請求項１４に記載の発明では、請求項１２に記載の
発明を前提として、インダクタンスの異なるコイルをス
イッチにより選択的に切り換える機構とインダクタンス
を連続的に可変制御する機構とを直列に配置したことを
特徴としている。

【００１９】したがって、これら請求項３，１４に記載
の発明では、インダクタンスの異なるコイルのスイッチ
により選択切換を併用したことによって、可変インダク
タンスの調整範囲を小さくすることができるようにな
り、インピーダンスの位相角を特定の値にすばやくシフ
トすることができるようになる。

【００２０】請求項４に記載の発明は、同じく請求項１
に記載の発明を前提とした上で、インピーダンスの検出
位相角をマイクロコンピュータに入力する一方、前記イ
ンダクタンスの異なるコイルの切り換え制御とインダク
タンスの可変制御および発振器の発振周波数の可変制御
をマイクロコンピュータの指令により行うとともに、前
記マイクロコンピュータ内部でひずみ応力または温度に
換算して出力することを特徴としている。

【００２１】また、請求項４に記載の発明を方法的な面
からとらえたものが請求項１５に記載の発明であって、
この請求項１５に記載の発明では、請求項１２に記載の
発明を前提として、インピーダンスの検出位相角をマイ
クロコンピュータに入力する一方、前記インダクタンス
の異なるコイルの切り換え制御とインダクタンスの可変
制御および発振器の発振周波数の可変制御をマイクロコ
ンピュータの指令により行うとともに、前記マイクロコ
ンピュータ内部でひずみ応力または温度に換算して出力
することを特徴としている。

【００２２】したがって、これら請求項４，１５に記載
の発明では、インダクタの調整から抵抗値の変化による
応力、温度等の換算までの処理が全てマイクロコンピュ
ータにて処理されることになり、特に人為的操作による
場合と比べて誤操作による電極からのスパークの発生を
防止する上で有利となる。

【００２３】請求項５に記載の発明は、請求項１〜４の
いずれかに記載の発明を前提とした上で、前記電極は回
転体側に設けられた可動側電極とこれに対面する固定側
電極とを備えていて、双方の電極間に比誘電率の高いオ
イル等の高誘電体を強制的に注入させたことを特徴とし
ている。

【００２４】また、請求項５に記載の発明を方法的な面
からとらえたものが請求項１６に記載の発明であって、
この請求項１６に記載の発明では、請求項１２〜１５の
いずれかに記載の発明を前提として、前記電極は回転体
側に設けられた可動側電極とこれに対面する固定側電極
とを備えていて、双方の電極間に比誘電率の高いオイル
等の高誘電体を強制的に注入させることを特徴としてい
る。

【００２５】したがって、これら請求項５，１６に記載
の発明では、高誘電体の注入によって双方の電極間の容
量増大が期待でき、インピーダンスの位相角が安定化す
るようになる。

【００２６】請求項６に記載の発明は、請求項１〜４の
いずれかに記載の発明を前提とした上で、前記双方の電
極間に請求項５に記載の高誘電体に代えて圧縮空気等の
圧縮性ガスを噴出させ、比誘電率の異なる媒体が前記電
極間に入り込まないようにしたことを特徴としている。

【００２７】また、請求項６に記載の発明を方法的な面
からとらえたものが請求項１７に記載の発明であって、
この請求項１７に記載の発明では、請求項１２〜１５の
いずれかに記載の発明を前提として、前記双方の電極間
に請求項１６に記載の高誘電体に代えて圧縮空気等の圧
縮性ガスを噴出させ、比誘電率の異なる媒体が前記電極
間に入り込まないようにしたことを特徴としている。

【００２８】したがって、これら請求項６，１７に記載
の発明では、圧縮性ガスの噴射によってオイルミスト等
の影響による双方の電極間の比誘電率変化をなくすこと
ができるようになり、インピーダンスの位相角が安定化
するようになる。

【００２９】請求項７に記載の発明は、請求項１〜４の
いずれかに記載の発明を前提とした上で、前記インダク
タンス、静電容量および発振周波数のうち少なくともい
すれか一つを可変制御するのに代えて前記電極を機械的
に振動させ、インピーダンスの位相角が決められた位置
になったときにインピーダンスを測定することを特徴と
している。

【００３０】また、請求項７に記載の発明を方法的な面
からとらえたものが請求項１８に記載の発明であって、
この請求項１８に記載の発明では、請求項１２〜１５の
いずれかに記載の発明を前提として、前記インダクタン
ス、静電容量および発振周波数のうち少なくともいすれ
か一つを可変制御するのに代えて前記電極を機械的に振
動させ、インピーダンスの位相角が決められた位置にな
ったときにインピーダンスを測定することを特徴として
いる。

【００３１】したがって、これら請求項７，１８に記載
の発明では、インダクタンスの可変制御や発振周波数の
掃引なしにインピーダンスを特定の位相角に周期的に移
動させることができるようになる。

【００３２】請求項８に記載の発明は、請求項１〜４の
いずれかに記載の発明を前提とした上で、前記電極は回
転体側に設けられた可動側電極とこれに対面する固定側
電極とを備えているとともに、前記可動側電極が二面以
上の電極面をもった板状のものとして形成されていて、
この板状の可動側電極を固定側電極で挟み込む構成とし
たことを特徴としている。

【００３３】また、請求項８に記載の発明を方法的な面
からとらえたものが請求項１９に記載の発明であって、
この請求項１９に記載の発明では、請求項１２〜１５の
いずれかに記載の発明を前提として、前記電極は回転体
側に設けられた可動側電極とこれに対面する固定側電極
とを備えているとともに、前記可動側電極が二面以上の
電極面をもった板状のものとして形成されていて、この
板状の可動側電極を固定側電極で挟み込むようにしたこ
とを特徴としている。

【００３４】したがって、これら請求項８，１９に記載
の発明では、回転体が振動したとしても電極の容量変動
を抑制できることになる。

【００３５】請求項９に記載の発明は、請求項１〜４の
いずれかに記載の発明を前提とした上で、前記電極は回
転体側に設けられた可動側電極とこれに対面する固定側
電極とを備えていて、前記固定側電極の電極面は回転体
と相対摺動するオイルシール内に装着されていることを
特徴としている。

【００３６】また、請求項９に記載の発明を方法的な面
からとらえたものが請求項２０に記載の発明であって、
この請求項２０に記載の発明では、請求項１２〜１５の
いずれかに記載の発明を前提として、前記電極は回転体
側に設けられた可動側電極とこれに対面する固定側電極
とを備えていて、前記固定側電極の電極面は回転体と相
対摺動するオイルシール内に装着されていることを特徴
としている。

【００３７】したがって、これら請求項９，２０に記載
の発明では、固定側電極の設置にあたりその設置スペー
スの制約を緩和できるようになる。

【００３８】請求項１０に記載の発明は、請求項１〜４
のいずれかに記載の発明を前提とした上で、前記電極は
回転体側に設けられた可動側電極とこれに対面する固定
側電極とを備えていて、前記可動側電極は回転体の軸端
面に装着されている特徴としている。

【００３９】また、請求項１０に記載の発明を方法的な
面からとらえたものが請求項２１に記載の発明であっ
て、この請求項２１に記載の発明では、請求項１２〜１
５のいずれかに記載の発明を前提として、前記電極は回
転体側に設けられた可動側電極とこれに対面する固定側
電極とを備えていて、前記可動側電極は回転体の軸端面
に装着されている特徴としている。

【００４０】したがって、これら請求項１０，２１に記
載の発明では、電極面積の拡大化により電極容量を一層
増大でき、インピーダンスの位相角の安定化に寄与でき
るようになる。

【００４１】請求項１１に記載の発明は、請求項１〜４
のいずれかに記載の発明を前提とした上で、前記電極は
回転体側に設けられた可動側電極とこれに対面する固定
側電極とを備えていて、前記可動側電極を回転体に連結
された往復運動体に装着する一方、前記固定側電極を往
復運動体と対面する固定体側に配置したことを特徴とし
ている。

【００４２】また、請求項１１に記載の発明を方法的な
面からとらえたものが請求項２２に記載の発明であっ
て、この請求項２２に記載の発明では、請求項１２〜１
５のいずれかに記載の発明を前提として、前記電極は回
転体側に設けられた可動側電極とこれに対面する固定側
電極とを備えていて、前記可動側電極を回転体に連結さ
れた往復運動体に装着する一方、前記固定側電極を往復
運動体と対面する固定体側に配置していることを特徴と
している。

【００４３】したがって、これら請求項１１，２２に記
載の発明では、往復運動体を介して回転体の応力、温度
等を測定できるようになる。

【００４４】

【発明の効果】請求項１，１２に記載の発明によれば、
抵抗素子の抵抗値測定にあたって必要となる電極は一対
だけとなり、その電極の設置スペースを容易に確保でき
るほか、抵抗素子の一端を大地アースに接地しても浮遊
容量の影響を受けることがないので、純粋に抵抗素子の
抵抗値変化だけを測定することができ、測定精度が大幅
に向上する効果がある。

【００４５】請求項２，１３に記載の発明によれば、ト
ロイダル型トランスの誘導効果によってシールド機能が
発揮されるので、請求項１，１２に記載の発明と同様の
効果に加えて、シールドドライブ回路を必要とすること
なしに浮遊容量のシールドを行える効果がある。

【００４６】請求項３，１４に記載の発明によれば、可
変インダクタンスに加えてインダクタンスの異なる複数
のコイルのスイッチによる選択切換を併用したことによ
って、可変インダクタンスの可変制御範囲を小さくする
ことができ、請求項１，１２に記載の発明と同様の効果
のほかに、インピーダンスの位相角を特定の値にすばや
くシフトすることができる効果がある。

【００４７】請求項４，１５に記載の発明によれば、イ
ンダクタの調整から抵抗値の変化による応力、温度等の
換算までの処理が全てマイクロコンピュータにて処理さ
れることから、請求項１，１２に記載の発明と同様の効
果のほかに、測定工数を大幅に削減でき、また特に人為
的操作による場合と比べて誤操作による電極からのスパ
ークの発生を防止する上で有利となる効果がある。

【００４８】請求項５，１６に記載の発明によれば、オ
イル等の高誘電体の注入効果によって双方の電極間の容
量を大きく確保できることから、請求項１〜４および請
求項１２〜１５のいずれかに記載の発明と同様の効果に
加えて、インピーダンスの位相角が安定化して測定精度
が一段と向上するとともに、上記高誘電体の注入をもっ
て回転体そのものの潤滑を兼ねることができる効果があ
る。

【００４９】請求項６，１７に記載の発明によれば、圧
縮性ガスの吹きつけ効果によってオイルミスト等による
電極間の比誘電率変化をなくすことができることから、
請求項１〜４および請求項１２〜１５のいずれかに記載
の発明と同様の効果に加えて、インピーダンスの位相角
が安定化して測定精度が一段と向上する効果がある。

【００５０】請求項７，１８に記載の発明によれば、電
極の振動効果によりインダクタンスの可変制御や発振周
波数の掃引なしにインピーダンスを特定の位相角に周期
的に移動させることができる効果がある。

【００５１】請求項８，１９に記載の発明によれば、可
動側電極を固定側電極にて実質的に包み込むようにした
ことから、請求項１〜４および請求項１２〜１５のいず
れかに記載の発明と同様の効果に加えて、回転体が振動
しても電極の容量変動が少なく、測定精度が一段と向上
する効果がある。

【００５２】請求項９，２０に記載の発明によれば、オ
イルシール内に電極の一部を配置したことにより、請求
項１〜４および請求項１２〜１５のいずれかに記載の発
明と同様の効果に加えて、電極の設置スペースの制約を
大幅に緩和できる効果がある。

【００５３】請求項１０，２１に記載の発明によれば、
可動側電極を回転体の軸端面取り付けとしたことにより
電極容量を増大化できるため、請求項１〜４および請求
項１２〜１５のいずれかに記載の発明と同様の効果に加
えて、インピーダンスの位相角が一段と安定化して測定
精度が向上する効果がある。

【００５４】請求項１１，２２に記載の発明によれば、
回転体に往復運動体が連結される場合に、その往復運動
体を介して回転体の応力や温度等を測定できる効果があ
る。

【００５５】

【発明の実施の形態】次に、本発明の好ましい実施の形
態を図面に基づき説明ずる。

【００５６】一般的なＬＣＲの直列回路での抵抗検出の
原理は図１の（Ａ），（Ｂ）に示すとおりであって、位
相角φと総合インピーダンスＺとから抵抗Ｒの抵抗値を
求めることができる。また、総合インピーダンスＺの位
相角φが零のとき、その総合インピーダンスは抵抗値を
示すため、ＬＣＲ回路を共振させ、位相角φを零にすれ
ば抵抗Ｒの抵抗値だけを取り出すことができる。しかし
ながら、図１のような閉回路の場合には、抵抗Ｒの端子
は大地アース（接地）されていないことが条件であり、
抵抗Ｒの一方の端子が大地アースされていても抵抗Ｒの
値の変化を精度良く検出する方法を自動車用エンジンの
台上試験設備にて具体化したものが本実施の形態であ
る。

【００５７】すなわち、図２，３に示すように、自動車
用エンジン１は組立完了後にエンジン１単体での台上試
験に供されるが、本実施の形態ではカムシャフトプーリ
２が装着された回転体としてのカムシャフト３の外周面
にひずみゲージ等の応力または温度測定用の抵抗素子４
を貼り付けるとともに、この抵抗素子４に接続される可
動側電極５を同じくカムシャフト３の端部外周面に貼り
付ける一方（図５，６参照）、エンジン１のシリンダブ
ロックもしくはシリンダヘッドに固定側電極となる電極
プレート６を固定して、その電極プレート６の先端に形
成した半円凹状の電極面を上記可動側電極５に対面させ
て、カムシャフト３の端部に加わる応力（トルクでも
可）もしくはカムシャフト３の端部の温度を抵抗素子４
の抵抗値から検出（計測）するものである。なお、図
２，３の７はウォータポンププーリ、８はタイミングベ
ルトテンショナー、９はクランクシャフトプーリであ
る。

【００５８】上記電極プレート６は図４に示すように所
定のシールド部材からなる電極プレート本体１０を中心
として形成されているとともに、先端の半円凹状の電極
面１１は絶縁層１２によってシールド部材たる電極プレ
ート本体１０とは絶縁されている。電極面１１から引き
出された導線１３は電極プレート本体１０の内部側面部
を通ってシールドケーブル１４に接続され、後述する図
７に示すように可変インダクタンス１６および電流検出
回路１７に接続される。なお、上記導線１３は電極プレ
ート本体１０の内部を通っていてその電極プレート本体
１０上に露出することはないから、良好なシールド状態
を保つことができる。

【００５９】他方、図５，６は上記可動側電極５の詳細
を示しており、導電体であるカムシャフト３と可動側電
極５との間には絶縁層１５が設けられており、これをも
って可動側電極５はカムシャフト３に対して絶縁されて
いる。なお、上記可動側電極５をフィルム状のものとし
て形成して、これを絶縁層１５を介してカムシャフト３
に貼着するのが最も容易であるが、例えばカムシャフト
３に絶縁塗料を塗布し、その上に導電性塗料を塗布して
可動側電極５としてもよい。また、図６に示すように可
動側電極５の幅寸法に対して固定側電極となる電極プレ
ート６の電極面１１の幅寸法を予め所定寸法ｄだけ大き
く形成しておくことにより、回転体であうカムシャフト
３の回転中に電極プレート６と可動側電極５とがカムシ
ャフト３の軸心方向に相対変位したとしても両電極間の
容量変化を未然に防ぐことができる。

【００６０】図７は、本発明の第１の実施の形態として
上記抵抗素子４や電極面１１を含む検出回路のブロック
回路図である。なお、この第１の実施の形態は請求項
１，１２に記載の発明に対応している。

【００６１】上記カムシャフト３に貼り付けられた抵抗
素子４の一端はカムシャフト３を介して大地アースされ
ているとともに、抵抗素子４の他端は図４に示したよう
に電極面１１と導線１３およびシールドケーブル１４を
介してインダクタンスの大きさを連続的に調整可能な可
変インダクタンス１６に接続され、さらに可変インダク
タンス１６は電流検出回路１７の演算増幅器１８の非反
転入力側に接続されている。そして、先に述べたように
電極面１１と可変インダクタンス１６とを接続している
導線１３の外周は電極プレート６を形成しているシール
ド部材１０によって覆われ、電極プレート６はシールド
ドライブ回路１９を形成している演算増幅器２０の反転
入力側と出力とに抵抗２１を介して接続されている。

【００６２】上記シールドドライブ回路１９は演算増幅
器２０のほか電源２２を有していて、演算増幅器２０の
電源端子は入出力が絶縁された電源２２と接続されてい
る。演算増幅器２０の非反転入力側に接続された導線１
３（シールドケーブル１４）は、電極面１１と可変イン
ダクタンス１６との間で、大地アースとは異なるシール
ドドライブ回路専用グランドに接地している。このよう
にグランドを分離絶縁したのは、可変インダクタンス１
６と電極面１１に形成される静電容量の直列共振による
高電圧が生じてもシールドドライブ回路１９を破壊する
ことなく動作可能とするためである。

【００６３】上記可変インダクタンス１６は電流検出回
路１７に接続され、この電流検出回路１７は先に述べた
演算増幅器１８、加算回路２３、増幅回路２４およびゲ
イン調整回路２５等から構成される。可変インダクタン
ス１６は演算増幅器１８の非反転入力側に接続され、同
時に電流検出用抵抗器２６を介して前記演算増幅器２０
の回路グランドとは異なる共通グランドに接地されてい
る。これにより、前記抵抗素子４を流れる電流は演算増
幅器１８の非反転入力側に入力されるとともに、電流検
出用抵抗器２６、定振幅発信器２７およびゲイン調整回
路２５を経由して加算回路２３に入力される。加算回路
２３は演算増幅器１８の出力とゲイン調整回路２５の出
力とを加算する。加算回路２３の後段の増幅回路２４で
増幅された電圧信号は、絶縁トランス２８を介して一次
側，二次側が絶縁された状態で整流回路２９で交流−直
流変換された上で、抵抗値演算回路３０に入力される。

【００６４】電流検出回路１１の後段には位相角検出回
路３１があり、この位相角検出回路３１には定振幅発信
器２７の基準電圧信号と整流回路２９からの電圧信号が
入力され、抵抗素子を４流れる電流と電圧の位相角を検
出し、特定の位相角となるように可変インダクタンス１
６にフィードバックする。抵抗値演算回路３０では、前
記位相角検出回路３１から出力された位相角の値のほか
抵抗素子４を流れる電流および電圧とから得られるイン
ピーダンスをもとに抵抗値を演算して出力する。

【００６５】ここで、上記抵抗素子４の検出作用につい
て説明すると、定振幅発信器２７から抵抗素子４に交流
電流が流れる場合、双方の電極５，１１の間では１〜数
十ｐＦの容量となる。この電極間で発生する静電容量に
対して、インピーダンスの虚軸成分が小さくなるようイ
ンピーダンスの特定の位相角に可変インダクタンス１６
を調整する。インピーダンスの位相角を特定の値に保つ
には、位相角を可変インダクタンス１６にフィードバッ
クすることで実現できる。

【００６６】また、導線１３に対して、その導線１３と
電極面１１を覆うシールド部材たる電極プレート本体１
０の電位は演算増幅器２０の作用により同電位に保たれ
る。したがって、導線１３と大地アース間で発生する浮
遊容量を無視できるほどまで減少させることができる。
なお、演算増幅器２０は大地アースと異なる回路グラン
ドにしたため、導線１３の電流が演算増幅器２０および
電源２２を経由して大地アースに流れることはない。

【００６７】ここで、シールドドライブ回路１９の演算
増幅器２０および電源２２のアースを導線１３の電圧レ
ベルに合わせることで、導線１３が高電圧になったとし
ても一般的な演算増幅器で十分にシールドすることがで
きる（仮に大地アースに接続したとすると、一般的な演
算増幅器では±１５Ｖ程度しか出力されない）。また、
定振幅発信器２７の電圧レベルに合わせて演算増幅器１
８のアース電位が変動するようにしたことで、導線１３
を流れる電流信号を検出できることになる。

【００６８】次に、電流検出回路１７の演算増幅器１８
に入力されることになる電流は電流検出用抵抗器２６に
よる電圧差により、電流を電圧に変換してから加算回路
２３に入力される。一方、定振幅発信器２７の電圧信号
からゲイン調整回路２５を経由して加算回路２３に入力
される信号電圧は、抵抗素子４の初期状態における回路
電流を電圧変換した値を反転したもので、例えば抵抗素
子４のひずみ抵抗の初期値が１２０Ωであれば、導線１
３に流れる１２０Ω相当の電圧値に対して１２０Ω相当
のマイナス電圧を加算する。このため、加算回路２３か
ら増幅回路２４に入力される電圧は初期値を零にセット
することができる。したがって、抵抗素子４の微小な抵
抗変化分だけが増幅回路２４で増幅されることにより、
分解能の精度の良い電圧出力が得られることになる。

【００６９】図８は本実施の形態における手順を示すフ
ローチャートで、ステップＳ１０１にて電極プレート６
側の電極面１１と可動側電極５との間の距離を調整した
上で、ステップＳ１０２にてインピーダンスの位相角を
検出する。そして、ステップＳ１０３にて位相角が予め
定めた位相角になっているかどうか判断し、予め定めた
位相角になっていなければステップＳ１０４にてインダ
クタンスを調整した後、ステップＳ１０２に戻る。ステ
ップＳ１０３にて、位相角が予め定めた位相角になって
いれば、ステップＳ１０５で抵抗値を検出し、さらにＳ
ステップ１０６でひずみ応力に換算できる電圧の値を出
力する。

【００７０】なお、可変インダクタンス１６について
は、例えば「トランジスタ技術」，ＣＱ出版発行，１９
８６年３月号，Ｐ３９４に記載のものを使用することが
できる。また、先の説明ではインピーダンスの位相角を
一定にするために可変インダクタンス１６を使っている
が、この部分に大きめの固定インダクタンスと可変制御
のインダクタンスとを組み合わせとしたものを使用して
もよい。また、定振幅発振器２７の発振周波数を調整す
ることで、インピーダンスの位相角を一定にすることも
できる。

【００７１】図９は図７に示した第１の実施の形態の変
形例を示す図で、図７ではシールドドライブ回路１９の
演算増幅器２０の出力から過大電流保護用の抵抗２１を
介してシールド部材である電極プレート本体１０に接続
しているのに対して、図９では算増幅器３２の出力から
過大電流保護用の抵抗２１を介さずにシールド部材であ
る電極プレート本体１０に接続している点で異なってい
る。

【００７２】この変形例によれば、過大電流保護用の抵
抗２１のもつ抵抗値Ｒのほか、シールド部材として機能
する電極プレート本体１０や大地アース間の浮遊容量成
分Ｃにより発生する応答遅れがなくなり、導線１３を流
れる信号周波数が高い状態でも遅れなくシールドを行え
る利点がある。

【００７３】また、図１０は図７に示した第１の実施の
形態のさらなる変形例を示す図で、同図から明らかなよ
うに位相角検出回路３１と抵抗値演算回路３０との間に
補正テーブル３３を介装して、可変インダクタンス１６
のインダクタンス値Ｌに対するその抵抗値変化を補正テ
ーブル３３にて補正するようにしたものである。

【００７４】このさらなる変形例によれば、可変インダ
クタンス１６の制御量に応じて変化する抵抗値を補正で
きるため、より精度の高い検出を行える利点がある。

【００７５】なお、これら図９，１０に示す各変形例も
請求項１，１２に記載の発明に対応している。

【００７６】図１１は本発明の第２の実施の形態を示す
図で、図７に示した第１の実施の形態におけるシールド
ドライブ回路１９に代えて、電極プレート６の電極面１
１と可変インダクタンス１６とを結ぶ導線１３（シール
ドケーブル１４）と、電極プレート６を形成しているシ
ールド部材１０とを、トロイダル型トランス３４の一次
側と二次側としたものである。それ以外の構成は図７に
示したものと同様である。本実施の形態では、トランス
３４自体の誘導作用をもってシールド回路なしに安価に
導線１３をシールドし、且つ浮遊容量を低減することが
できる。なお、この第２に実施の形態は請求項１，１２
に記載の発明のほか、請求項２，１３に記載の発明に対
応している。

【００７７】図１２は本発明の第３の実施の形態を示す
図で、図７に示した第１の実施の形態と比較すると明ら
かなように、可変インダクタンス１６の前段にインダク
タンスの異なる複数のコイル３５，３６，３７とこれら
のコイル３５〜３７を選択的に切り換えるためのスイッ
チ３８とを設けたもので、それ以外の構成は図７に示し
たものと同様である。本実施の形態では、複数のコイル
３５〜３７のインダクタンスＬ１，Ｌ２，Ｌ３のうちか
らいずれかを選択するべくそれら複数のコイル３５〜３
７をスイッチ３８によって切り換えるとともに、その後
段の可変インダクタンス１６を可変制御することで全体
としてのインダクタンスを可変制御するようにしたもの
である。なお、この第３の実施の形態は請求項１，１２
に記載の発明のほか、請求項３，１４に記載の発明に対
応している。

【００７８】この実施の形態によれば、可変インダクタ
ンス１６によるインダクタンス制御範囲を狭めて、イン
ピーダンスの位相角を特定の値にすばやくシフトできる
利点がある。

【００７９】図１３は本発明の第４の実施の形態を示す
図で、図１２に示した第３の実施の形態と比較すると明
らかなように、インダクタンスの異なる複数のコイル３
５，３６，３７とこれらのコイル３５〜３７を選択的に
切り換えるためのスイッチ３８のほかに、可変インダク
タンス（図１の可変インダクタンス１６と同等のもの）
を含みつつこの可変インダクタンスを可変制御するシミ
ュレートインダクタ回路３９を設けるとともに、図１２
のインピーダンスの位相角検出回路３１の機能をマイク
ロコンピュータ４０に具備させ、シミュレートインダク
タ回路３９に指令を与えて可変インダクタンスを可変制
御する機能と、複数のコイル３５〜３７のなかからいず
れかを選択するためのスイッチ３８の切り換え機能、お
よび定振幅発振器２７の発振周波数を可変制御する機能
をそれぞれ上記マイクロコンピュータ４０に具備させた
ものである。これにより、マイクロコンピュータ４０か
らの指令を受けてインピーダンスの位相角が特定の値と
なるように自動的に安定化され、さらにマイクロコンピ
ュータ４０の内部処理により抵抗素子４の抵抗値がひず
み応力もしくは温度に換算されて出力されることにな
る。

【００８０】なお、この第４の実施の形態は請求項１，
１２に記載の発明のほか、請求項３，４および請求項１
４，１５に記載の発明に対応している。

【００８１】図１４は本発明の第５の実施の形態を示す
図で、図５に示した第１の実施の形態と比較すると明ら
かなように、オイルポンプ４１によって圧送されてきた
オイルを吐出するためのノズル４２を付加し、固定側電
極たる電極プレート６の電極面１１と可動側電極５との
間に比誘電率の高いオイルを注入するようにしたもので
ある。なお、４３はオイル圧送用の配管、４４はオイル
タンクである。

【００８２】この実施の形態によれば、双方の電極５，
１１間の容量を大きくできることから、インピーダンス
の位相角が安定化して検出精度の向上が図れるととも
に、回転体たるカムシャフト３の潤滑を兼ねながら測定
できる利点がある。

【００８３】なお、この第５の実施の形態は請求項１，
１２に記載の発明のほか、請求項５，１６に記載の発明
に対応している。

【００８４】図１５は本発明の第６の実施の形態を示す
図で、この実施の形態では、固定側電極である電極プレ
ート６に複数のエアブローノズル４５を設け、固定側電
極たる電極プレート６の電極面１１と可動側電極５との
間に圧縮空気源４６から供給される圧縮空気を吹き付け
るようにしたものである。なお、４７は圧縮空気供給用
のホースである。

【００８５】この実施の形態によれば、オイルミスト等
による電極５，１１間の比誘電率変化をなくすことがで
きるから、インピーダンスの位相角が安定化して検出精
度の向上が図れるようになる。

【００８６】なお、この第６の実施の形態は請求項１，
１２に記載の発明のほか、請求項６，１７に記載の発明
に対応している。

【００８７】図１６は本発明の第７の実施の形態を示す
図で、この実施の形態では、固定側電極を機械的に振動
させるアクチュエータ４８を設け、その固定側電極であ
る電極プレート６を機械的に振動させることで双方の電
極間距離５，１１を積極的に変化させるようにしたもの
である。

【００８８】この実施の形態によれば、双方の電極間距
離の変化に応じてその電極５，１１間の容量が変動する
ことから、インダクタンスの可変制御や周波数の掃引な
しにインピーダンスを特定の位相角に周期的に移動させ
ることができる。

【００８９】なお、この第７の実施の形態は請求項１，
１２に記載の発明のほか、請求項７，１８に記載の発明
に対応している。

【００９０】図１７は本発明の第８の実施の形態を示す
図で、この実施の形態では、回転体たるカムシャフト３
に絶縁層１５を介して装着されることになる可動側電極
４９をその表裏両面が電極面として機能する円板状のも
のとする一方、この円板状の可動側電極４９をその両面
側から固定側電極たる電極プレート５０にて挟み込むよ
うにしたものである。

【００９１】この実施の形態によれば、回転体たるカム
シャフト３がその軸心方向に振動したとしても双方の電
極１１，４９間の距離の変動による容量変化をなくすこ
とができる利点がある。

【００９２】なお、この第８の実施の形態は請求項１，
１２に記載の発明のほか、請求項８，１９に記載の発明
に対応している。

【００９３】図１８は図１７に示す第８の実施の形態の
変形例を示し、この変形例では可動側電極５１を断面略
Ｔ字状のものとして形成して二面以上の電極面機能を具
備させる一方、固定側電極である電極プレート５２につ
いても上記断面略Ｔ字状の可動側電極５１を包み込むよ
うな形状のものとしたものである。この変形例では、回
転体であるカムシャフト３が軸心方向および回転方向の
いずれの方向に振れを生じたとしても、双方の電極１
１，５１間の容量変動をなくすことができ、一段と精度
の高い測定を行える利点がある。

【００９４】なお、この変形例も請求項１，１２に記載
の発明のほか、請求項８，１９に記載の発明に対応して
いる。

【００９５】図１９は本発明の第９の実施の形態を示す
図で、回転体であるカムシャフト３を支持するベアリン
グ５３に対しシムプレート５４を介して隣接することに
なるオイルシール５５の内部に、固定側電極である電極
プレート５６の電極面５７を埋設したものである。この
場合、オイルシール５５自体は電極プレート５６を形成
しているシールド部材１１に対する電極面５７の絶縁を
兼ねているとともに、カムシャフト３のうち上記電極面
５７と対面する部分に絶縁層１５を介して可動側電極５
８が装着される。

【００９６】この実施の形態によれば、回転体であるカ
ムシャフト３に固定側電極である電極プレートを対面さ
せる部位がない場合であっても所期の測定を行える利点
がある。

【００９７】なお、この第９の実施の形態は請求項１，
１２に記載の発明のほか、請求項９，２０に記載の発明
に対応している。

【００９８】図２０は本発明の第１０の実施の形態を示
す図で、この実施の形態では、動力源であるエンジン１
に例えばウオーターポンプ等の補機５９が設けられてい
て、この補機が５９カムシャフト３側のプーリ６０と補
機５９側のプーリ７およびベルト６１とを介して駆動さ
れる場合に、カムシャフト３側のプーリ６０の側面に絶
縁層１５を介して可動側電極６２を装着する一方、この
可動側電極６２と正対するように固定側電極である電極
プレート６３を対向配置したものである。

【００９９】この実施の形態によれば、可動側電極６２
の取付面をプーリ６０の側面としたことで電極面積を大
きく確保でき、双方の電極間容量の増大によりインピー
ダンスの位相角が安定化し、一段と測定精度の向上が図
れる利点がある。

【０１００】なお、この第１０の実施の形態は請求項
１，１２に記載の発明のほか、請求項１０，２１に記載
の発明に対応している。

【０１０１】図２１は本発明の第１１の実施の形態を示
す図で、この実施の形態では、回転体をクランクシャフ
ト６４とし、このクランクシャフト６４に連結されたエ
ンジン本体内の往復運動体であるコネクティングロッド
６５の側面に長手方向に沿って可動側電極６６を装着す
る一方、その可動側電極６６と対面する所定位置例えば
シリンダブロック６７のボア部に固定側電極である電極
プレート６８を配置したものである。この実施の形態に
よれば、回転体であるクランクシャフト６４の応力もし
くは温度をコネクティングロッド６５を介して検出，測
定できる利点がある。

【０１０２】なお、この第１１の実施の形態は請求項
１，１２に記載の発明のほか、請求項１１，２２に記載
の発明に対応している。

【図面の簡単な説明】

【図１】（Ａ），（Ｂ）ともにＬＣＲの直列回路におけ
る抵抗検出の原理を示す説明図。

【図２】本発明の第１の実施の形態として、図１の抵抗
検出の原理を自動車用エンジンのカムシャフトに適用し
た状態を示す説明図。

【図３】図２の正面説明図。

【図４】図３に示す電極プレートの拡大説明図。

【図５】回転体であるカムシャフトと可動側電極および
固定側電極である電極プレートの相互関係を示す断面説
明図。

【図６】図５の側面説明図。

【図７】第１の実施の形態における抵抗検出のためのブ
ロック回路図。

【図８】図７の処理手順を示すフローチャート。

【図９】図７の変形例を示すブロック回路図。

【図１０】図７のさらなる変形例を示すブロック回路
図。

【図１１】本発明の第２の実施の形態を示すブロック回
路図。

【図１２】本発明の第３の実施の形態を示すブロック回
路図。

【図１３】本発明の第４の実施の形態を示すブロック回
路図。

【図１４】本発明の第５の実施の形態を示す断面説明
図。

【図１５】本発明の第６の実施の形態を示す断面説明
図。

【図１６】本発明の第７の実施の形態を示す断面説明
図。

【図１７】本発明の第８の実施の形態を示す構成説明
図。

【図１８】図１７に示す第８の実施の形態の変形例を示
す構成説明図。

【図１９】本発明の第９の実施の形態を示す要部断面説
明図。

【図２０】本発明の第１０の実施の形態を示す構成説明
図。

【図２１】本発明の第１１の実施の形態を示す構成説明
図。

【符号の説明】

３…カムシャフト（回転体） ４…抵抗素子（ひずみゲージ） ５…可動側電極 ６…電極プレート（固定側電極） １０…電極プレート本体（シールド部材） １１…電極面 １３…導線 １４…シールドケーブル １６…可変インダクタンス １７…電流検出回路 １８…演算増幅器 １９…シールドドライブ回路 ２３…加算回路 ２４…増幅回路 ２５…ゲイン調整回路 ２７…定振幅発振器 ３０…抵抗値演算回路 ３１…位相角検出回路 ３４…トロイダル型トランス ３５〜３７…コイル ３８…スイッチ ３９…シミュレートインダクタ回路 ４０…マイクロコンピュータ ４２…オイル吐出用ノズル ４５…エアブローノズル ４８…振動用アクチュエータ ４９…可動側電極 ５０…電極プレート（固定側電極） ５１…可動側電極 ５２…電極プレート（固定側電極） ５５…オイルシール ５６…電極プレート（固定側電極） ５７…電極面 ６２…可動側電極 ６３…電極プレート（固定側電極） ６４…クランクシャフト（回転体） ６５…コネクティングロッド（往復運動体） ６６…可動側電極 ６８…電極プレート（固定側電極）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大島 正晴 神奈川県横浜市神奈川区宝町２番地 日産 自動車株式会社内 (72)発明者 井関 立美 神奈川県横浜市神奈川区宝町２番地 日産 自動車株式会社内 Ｆターム(参考） 2F056 RA06 2F073 AA35 AB14 BB02 BC01 CC02 CD03 CD04 DD01 FF06 GG02 GG04

Claims (22)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 回転体に応力または温度測定用の抵抗素
   子を装着するとともに、この抵抗素子に所定の静電容量
   をもつ電極とインダクタンスとを介して交流電流を流し
   て、その抵抗値をインピーダンスにより測定するように
   した回転体の応力または温度計測装置において、 前記抵抗素子の一端を大地アースに接地し、他端を電
   極、インダクタンスに直列に接続するとともに、前記電
   極とインダクタンス間の周囲を大地アースとは異なるシ
   ールドドライブ回路に連結してシールド機能を持たせ、 前記インピーダンスの位相角が常に一定となるようにイ
   ンダクタンス、静電容量および発振周波数のうち少なく
   ともいずれか一つを可変制御する手段を設けるととも
   に、 検出された電流信号に基準信号を加算して前記抵抗素子
   の抵抗変化を検出する手段を設けたこと特徴とする回転
   体の応力または温度計測装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載のシールドドライブ回路
   に代えてトロイダル型トランスを設け、前記電極とイン
   ダクタンスとを接続している導線とその外周側のシール
   ド部材とについていずれか一方を前記トロイダル型トラ
   ンスの一次側とし他方を二次側としたことを特徴とする
   請求項１に記載の回転体の応力または温度計測装置。
3. 【請求項３】 インダクタンスの異なるコイルをスイッ
   チにより選択的に切り換える機構とインダクタンスを連
   続的に可変制御する機構とを直列に配置したことを特徴
   とする請求項１に記載の回転体の応力または温度計測装
   置。
4. 【請求項４】 インピーダンスの検出位相角をマイクロ
   コンピュータに入力する一方、 前記インダクタンスの異なるコイルの切り換え制御とイ
   ンダクタンスの可変制御および発振器の発振周波数の可
   変制御をマイクロコンピュータの指令により行うととも
   に、 前記マイクロコンピュータ内部でひずみ応力または温度
   に換算して出力することを特徴とする請求項１に記載の
   回転体の応力または温度計測装置。
5. 【請求項５】 前記電極は回転体側に設けられた可動側
   電極とこれに対面する固定側電極とを備えていて、双方
   の電極間に高誘電体を強制的に注入させたことを特徴と
   する請求項１〜４のいずれかに記載の回転体の応力また
   は温度計測装置。
6. 【請求項６】 前記双方の電極間に請求項５に記載の高
   誘電体に代えて圧縮性ガスを噴出させ、比誘電率の異な
   る媒体が前記電極間に入り込まないようにしたことを特
   徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の回転体の応力
   または温度計測装置。
7. 【請求項７】 前記インダクタンス、静電容量および発
   振周波数のうち少なくともいすれか一つを可変制御する
   のに代えて前記電極を機械的に振動させ、インピーダン
   スの位相角が決められた位置になったときにインピーダ
   ンスを測定することを特徴とする請求項１〜４のいずれ
   かに記載の回転体の応力または温度計測装置。
8. 【請求項８】 前記電極は回転体側に設けられた可動側
   電極とこれに対面する固定側電極とを備えているととも
   に、前記可動側電極が二面以上の電極面をもった板状の
   ものとして形成されていて、この板状の可動側電極を固
   定側電極で挟み込む構成としたことを特徴とする請求項
   １〜４のいずれかに記載の回転体の応力または温度計測
   装置。
9. 【請求項９】 前記電極は回転体側に設けられた可動側
   電極とこれに対面する固定側電極とを備えていて、前記
   固定側電極の電極面は回転体と相対摺動するオイルシー
   ル内に装着されていることを特徴とする請求項１〜４の
   いずれかに記載の回転体の応力または温度計測装置。
10. 【請求項１０】 前記電極は回転体側に設けられた可動
    側電極とこれに対面する固定側電極とを備えていて、前
    記可動側電極は回転体の軸端面に装着されている特徴と
    する請求項１〜４のいずれかに記載の回転体の応力また
    は温度計測装置。
11. 【請求項１１】 前記電極は回転体側に設けられた可動
    側電極とこれに対面する固定側電極とを備えていて、前
    記可動側電極を回転体に連結された往復運動体に装着す
    る一方、前記固定側電極を往復運動体と対面する固定体
    側に配置したことを特徴とする請求項１〜４のいずれか
    に記載の回転体の応力または温度計測装置。
12. 【請求項１２】 回転体に応力または温度測定用の抵抗
    素子を装着するとともに、この抵抗素子に所定の静電容
    量をもつ電極とインダクタンスとを介して交流電流を流
    して、その抵抗値をインピーダンスにより測定するよう
    にした回転体の応力または温度計測方法において、 前記抵抗素子の一端を大地アースに接地し、他端を電
    極、インダクタンスに直列に接続するとともに、前記電
    極とインダクタンス間の周囲を大地アースとは異なるシ
    ールドドライブ回路に連結してシールド機能を持たせ、 前記インピーダンスの位相角が常に一定となるようにイ
    ンダクタンス、静電容量および発振周波数のうち少なく
    ともいずれか一つを可変制御し、 検出された電流信号に基準信号を加算して前記抵抗素子
    の抵抗変化を検出すること特徴とする回転体の応力また
    は温度計測方法。
13. 【請求項１３】 請求項１２に記載のシールドドライブ
    回路に代えてトロイダル型トランスを設け、前記電極と
    インダクタンスとを接続している導線とその外周側のシ
    ールド部材とについていずれか一方を前記トロイダル型
    トランスの一次側とし他方を二次側としたことを特徴と
    する請求項１２に記載の回転体の応力または温度計測方
    法。
14. 【請求項１４】 インダクタンスの異なるコイルをスイ
    ッチにより選択的に切り換える機構とインダクタンスを
    連続的に可変制御する機構とを直列に配置したことを特
    徴とする請求項１２に記載の回転体の応力または温度計
    測方法。
15. 【請求項１５】 インピーダンスの検出位相角をマイク
    ロコンピュータに入力する一方、 前記インダクタンスの異なるコイルの切り換え制御とイ
    ンダクタンスの可変制御および発振器の発振周波数の可
    変制御をマイクロコンピュータの指令により行うととも
    に、 前記マイクロコンピュータ内部でひずみ応力または温度
    に換算して出力することを特徴とする請求項１２に記載
    の回転体の応力または温度計測方法。
16. 【請求項１６】 前記電極は回転体側に設けられた可動
    側電極とこれに対面する固定側電極とを備えていて、双
    方の電極間に高誘電体を強制的に注入させることを特徴
    とする請求項１２〜１５のいずれかに記載の回転体の応
    力または温度計測方法。
17. 【請求項１７】 前記双方の電極間に請求項１６に記載
    の高誘電体に代えて圧縮性ガスを噴出させ、比誘電率の
    異なる媒体が前記電極間に入り込まないようにしたこと
    を特徴とする請求項１２〜１５のいずれかに記載の回転
    体の応力または温度計測方法。
18. 【請求項１８】 前記インダクタンス、静電容量および
    発振周波数のうち少なくともいすれか一つを可変制御す
    るのに代えて前記電極を機械的に振動させ、インピーダ
    ンスの位相角が決められた位置になったときにインピー
    ダンスを測定することを特徴とする請求項１２〜１５の
    いずれかに記載の回転体の応力または温度計測方法。
19. 【請求項１９】 前記電極は回転体側に設けられた可動
    側電極とこれに対面する固定側電極とを備えているとと
    もに、前記可動側電極が二面以上の電極面をもった板状
    のものとして形成されていて、この板状の可動側電極を
    固定側電極で挟み込むようにしたことを特徴とする請求
    項１２〜１５のいずれかに記載の回転体の応力または温
    度計測方法。
20. 【請求項２０】 前記電極は回転体側に設けられた可動
    側電極とこれに対面する固定側電極とを備えていて、前
    記固定側電極の電極面は回転体と相対摺動するオイルシ
    ール内に装着されていることを特徴とする請求項１２〜
    １５のいずれかに記載の回転体の応力または温度計測方
    法。
21. 【請求項２１】 前記電極は回転体側に設けられた可動
    側電極とこれに対面する固定側電極とを備えていて、前
    記可動側電極は回転体の軸端面に装着されている特徴と
    する請求項１２〜１５のいずれかに記載の回転体の応力
    または温度計測方法。
22. 【請求項２２】 前記電極は回転体側に設けられた可動
    側電極とこれに対面する固定側電極とを備えていて、前
    記可動側電極を回転体に連結された往復運動体に装着す
    る一方、前記固定側電極を往復運動体と対面する固定体
    側に配置していることを特徴とする請求項１２〜１５の
    いずれかに記載の回転体の応力または温度計測方法。