JP2004340695A - ひずみゲージ式測定器における測定モード自動設定システムおよび測定モード判別方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】所定の複数の端子に対するひずみゲージ等の接続状態を測定器側から検知し、対応する測定モードを判定する。
【解決手段】測定器１において、各スイッチＳＷ１〜ＳＷ９を設定して、Ａ′〜Ｃ′間に定電流源ＣＣからの定電流Ｉを流し、電圧Ｖの測定により抵抗値を求めてデータＸとする。Ｄ′〜Ｂ′間についても定電流Ｉを流し抵抗値を測定してデータＹとする。さらに、Ｂ′〜Ｃ′間についても定電流Ｉを流し抵抗値を測定して、データＺとする。これら抵抗値のデータＸ〜データＺおよび測定個所に基づき、ひずみゲージ等を用いた測定系の接続状態および測定モードを判別する。
【選択図】 図１
【解決手段】測定器１において、各スイッチＳＷ１〜ＳＷ９を設定して、Ａ′〜Ｃ′間に定電流源ＣＣからの定電流Ｉを流し、電圧Ｖの測定により抵抗値を求めてデータＸとする。Ｄ′〜Ｂ′間についても定電流Ｉを流し抵抗値を測定してデータＹとする。さらに、Ｂ′〜Ｃ′間についても定電流Ｉを流し抵抗値を測定して、データＺとする。これら抵抗値のデータＸ〜データＺおよび測定個所に基づき、ひずみゲージ等を用いた測定系の接続状態および測定モードを判別する。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ひずみゲージまたはひずみゲージ式変換器を用いることを前提としたひずみゲージ式測定器におけるひずみゲージの結線方式等の測定モードを、接続端子の端子間抵抗等によって測定器側から判別し、それに応じて測定器の状態を適正に設定する技術に係り、特に、多チャンネルのひずみゲージ式測定器に好適な、測定モード自動設定システムおよび測定モード判別方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、ひずみ測定において、ひずみゲージまたはひずみゲージ式変換器等を用いて測定する場合、この種のひずみゲージ式測定器には、ひずみゲージの結線方式の相違などによる複数の測定モードが存在する。具体的には、例えば単一のひずみゲージのみを用いる１ゲージ測定モード、２個のひずみゲージをハーフブリッジ接続して用いる２ゲージ測定モードおよび４個のひずみゲージをフルブリッジ接続して用いる４ゲージ測定モードなどが、代表的な測定モードである。一般に、ひずみゲージ式測定器の接続に用いる接続端子は、ある程度標準化されており、複数の端子からなる接続端子に対するひずみゲージ等の結線方式は、個々の測定モード毎に一義的に定まっていることが多い。また、測定器側では、これらの測定モードによって、給電方式、給電個所、計測情報、計測個所、および入出力抵抗等の少なくともいずれかが異なるため、ひずみゲージ等の結線に適用された測定モードに応じて測定器側においても個々に測定モードを設定しなければならない。すなわち、測定に先立って、接続されたひずみゲージ等の測定モードを確認し、測定チャンネル、測定個所、ひずみゲージ抵抗値等と共に測定モードを記録紙に記録しておき、それに合わせて測定器の測定モードを設定しなければならなかった。このように、測定器の測定モードを設定する作業は、煩雑で且つ間違え易い作業であり、測定に際し大きな負担となっている。
【０００３】
一方、ひずみ測定は、測定器から離れた場所に設置したひずみゲージに接続ケーブルを介して測定器を接続し、遠隔地のひずみを測定しなければならないことも多い。また、接続ケーブルに接続されたひずみゲージ自体は、地中やコンクリート中に埋設されることもあり、接続状態を容易に視認することができない場合も少なくない。このため、従来は、接続ケーブルを介してひずみゲージ等を接続した際に、測定器側の測定モードの設定のために、上述したように、測定モードをメモ等に記録しておく必要があった。特に、ダム等のように大きな建造物や施設、あるいは工事現場等の多数の個所に、ひずみゲージおよびひずみゲージ式変換器等を含む種々のセンサを多数設置し、それぞれ複数の端子からなる各チャンネル毎の接続端子にケーブルを介して接続し、これら多チャンネルの接続端子を測定器にスキャナを使用して選択的に走査接続して測定を行なう多点観測システムにおいては、予め個々のチャンネル毎の接続モードを走査接続機能を有する多チャンネル測定器に設定しなければならない。このような測定システムでは、保守または測定対象の変動によるセンサの除去や追加に伴うチャンネルの変更および増減、並びに多チャンネル測定器の交換の都度、各チャンネルの測定モードの変更設定を行なう必要がある。
【０００４】
したがって、各チャンネルの接続モード等を記録したメモ等を長期間にわたって保管しておかなければならず、しかも各チャンネルの測定モードの変更設定作業も極めて煩雑である。
また、ひずみゲージ等と接続ケーブルを含んだ測定系の断線等の状態を測定器側からチェックすることが行なわれているが、断線の有無のような、測定系の正常／異常のみを判断するものであった。測定系の特定の端子間の正確な抵抗値を検知するためには、テスター等を用いて個々に抵抗値を測定する必要があり、このため、ダム等の建造物の観測システムの保守のために必要な測定系のひずみゲージ等の抵抗値および絶縁抵抗値の経時変化の測定は、個々にテスター等を用いて測定しなければならないが、この作業が煩雑で数百箇所に設定された各ひずみゲージをそれぞれ測定するには、膨大な時間を要するため、年間１〜２回程度しか行なわれておらず、経時変化を観測する上で、充分な測定は行なわれていなかった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上述したように、従来は、ひずみゲージ等を接続した測定系の測定モードやひずみゲージの抵抗値等を、予めメモ等に記録しておくか、個々に確認するかして、測定器側に該当する測定モードを設定する必要があり、測定モードの設定作業が、煩雑であるばかりか、誤認等による誤設定も生じがちであった。しかも、このことは、多チャンネルの測定系を選択的に走査接続する測定システムにおいては、測定モードの設定作業を著しく煩雑化する原因にもなっていた。
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたもので、所定の複数の端子に対するひずみゲージの接続状態が異なる複数の測定モードにより選択的に測定を行なうひずみゲージ式測定器において、前記所定の複数の端子に対するひずみゲージ等の接続状態を測定器側から検知し、対応する測定モードを判定することを可能として、測定モードの自動設定をも可能とするひずみゲージ式測定器における測定モード自動設定システムおよび測定モード判別方法を提供することを目的としている。
【０００６】
本発明の請求項１の目的は、特に、所定の複数の端子に対するひずみゲージ等の接続状態を測定器側から検知し、対応する測定モードを判定して、測定モードを自動的に設定することを可能とするひずみゲージ式測定器における測定モード自動設定システムを提供することにある。
本発明の請求項２の目的は、特に、ひずみゲージ等の接続状態を的確に検知し、対応する測定モードをより正確に判定して、設定することを可能とするひずみゲージ式測定器における測定モード自動設定システムを提供することにある。
本発明の請求項３の目的は、特に、比較的簡単な構成で、ひずみゲージ等の接続状態を検知し、対応する測定モードを的確に判定することを可能とするひずみゲージ式測定器における測定モード自動設定システムを提供することにある。
本発明の請求項４の目的は、特に、前記複数の端子が、第１、第２、第３および第４の端子を含み、前記複数の測定モードが、前記第１の端子と前記第２の端子との間に単一のひずみゲージが接続され且つ前記第２の端子と前記第３の端子との間が短絡された１ゲージ測定モードと、前記第１の端子と前記第２の端子との間に１個のひずみゲージが接続され且つ前記第２の端子と前記第３の端子との間に他の１個のひずみゲージが接続された２ゲージ測定モードと、前記第１の端子と前記第２の端子との間、前記第２の端子と前記第３の端子との間、前記第３の端子と前記第４の端子との間、そして前記第４の端子と前記第１の端子との間のそれぞれ１個ずつのひずみゲージが接続された４ゲージ測定モードとのうちの少なくともいずれかを含む場合に、簡単な構成で、ひずみゲージ等の接続状態を検知し、対応する測定モードを的確に判定することを可能とするひずみゲージ式測定器における測定モード自動設定システムを提供することにある。
【０００７】
本発明の請求項５の目的は、特に、前記複数の測定モードが、４個のひずみゲージをループ状に順次接続した４ゲージブリッジの第１〜第３の接続点が前記第１〜第３の端子に接続され且つ前記４ゲージブリッジの第４の接続点が温度により抵抗値が変化する温度センサを介して前記第４の端子に接続された測温機能付変換器測定モードをさらに含む場合に、簡単な構成で、ひずみゲージ等の接続状態を検知し、対応する測定モードを的確に判定することを可能とするひずみゲージ式測定器における測定モード自動設定システムを提供することにある。
本発明の請求項６の目的は、特に、前記複数の測定モードが、ポテンショメータ式センサの固定側の両端がそれぞれ前記第１および第３の端子に接続され且つ前記ポテンショメータ式センサの可動端が前記第２の端子に接続されたポテンショメータ式センサ測定モードをさらに含む場合に、簡単な構成で、ひずみゲージ等の接続状態を検知し、対応する測定モードを的確に判定することを可能とするひずみゲージ式測定器における測定モード自動設定システムを提供することにある。
【０００８】
本発明の請求項７の目的は、特に、前記１ゲージ測定モードのひずみゲージの規格抵抗値を推定することを可能とするひずみゲージ式測定器における測定モード自動設定システムを提供することにある。
本発明の請求項８の目的は、特に、前記第１〜第４の端子に何も接続されていない状態を推定することを可能とするひずみゲージ式測定器における測定モード自動設定システムを提供することにある。
本発明の請求項９の目的は、特に、多チャンネルの各々について所定の複数の端子に対するひずみゲージの接続状態が異なる複数の測定モードにより選択的に測定を行なう多チャンネル測定器における各チャンネルの端子に対して、それぞれ、ひずみゲージ等の接続状態を測定器側から検知し、対応する測定モードを判定して、多チャンネルの測定モードを自動的に設定することを可能とするひずみゲージ式測定器における測定モード自動設定システムを提供することにある。
【０００９】
本発明の請求項１０の目的は、特に、第１、第２、第３および第４の端子に対して、前記第１の端子と前記第２の端子との間に単一のひずみゲージが接続され且つ前記第２の端子と前記第３の端子との間が短絡された１ゲージ測定モードと、前記第１の端子と前記第２の端子との間に１個のひずみゲージが接続され且つ前記第２の端子と前記第３の端子との間に他の１個のひずみゲージが接続された２ゲージ測定モードと、前記第１の端子と前記第２の端子との間、前記第２の端子と前記第３の端子との間、前記第３の端子と前記第４の端子との間、そして前記第４の端子と前記第１の端子との間のそれぞれ１個ずつのひずみゲージが接続された４ゲージ測定モードとのうちの少なくともいずれかを含む複数の測定モードにより選択的に測定を行なう場合に、容易に、ひずみゲージ等の接続状態を検知し、対応する測定モードを的確に判定することを可能とするひずみゲージ式測定器における測定モード判別方法を提供することにある。
【００１０】
本発明の請求項１１の目的は、特に、前記複数の測定モードが、４個のひずみゲージをループ状に順次接続した４ゲージブリッジの第１〜第３の接続点が前記第１〜第３の端子に接続され且つ前記４ゲージブリッジの第４の接続点が温度により抵抗値が変化する温度センサを介して前記第４の端子に接続された測温機能付変換器測定モードをさらに含む場合に、容易に、ひずみゲージ等の接続状態を検知し、対応する測定モードを的確に判定することを可能とするひずみゲージ式測定器における測定モード判別方法を提供することにある。
本発明の請求項１２の目的は、特に、前記複数の測定モードが、ポテンショメータ式センサの固定側の両端がそれぞれ前記第１および第３の端子に接続され且つ前記ポテンショメータ式センサの可動端が前記第２の端子に接続されたポテンショメータ式センサ測定モードをさらに含む場合に、容易に、ひずみゲージ等の接続状態を検知し、対応する測定モードを的確に判定することを可能とするひずみゲージ式測定器における測定モード判別方法を提供することにある。
【００１１】
本発明の請求項１３の目的は、特に、前記１ゲージ測定モードのひずみゲージの規格抵抗値を推定することを可能とするひずみゲージ式測定器における測定モード判別方法を提供することにある。
本発明の請求項１４の目的は、特に、前記第１〜第４の端子に何も接続されていない状態を推定することを可能とするひずみゲージ式測定器における測定モード判別方法を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載した本発明に係るひずみゲージ式測定器における測定モード自動設定システムは、上述した目的を達成するために、
所定の複数の端子に対するひずみゲージの接続状態が異なる複数の測定モードにより選択的に測定を行なうひずみゲージ式測定器における測定モード自動設定システムにおいて、
ひずみゲージが接続される所定の複数の端子の少なくとも一部に対し、給電路および検出端子を切り替えて給電するとともに端子間抵抗値を検出し、該端子間抵抗値に基づいて前記測定モードを判別するモード判別手段と、
前記モード判別手段による判別結果に基づいて計測系を切り替えて、測定モードに応じた計測を行なう計測手段と、
を具備することを特徴としている。
【００１３】
請求項２に記載した本発明に係るひずみゲージ式測定器における測定モード自動設定システムは、請求項１のシステムであって、前記複数の端子に対する前記ひずみゲージの接続回路は、前記複数の測定モードの個々の測定モード毎に一義的に定められていることを特徴としている。
請求項３に記載した本発明に係るひずみゲージ式測定器における測定モード自動設定システムは、請求項１または請求項２のシステムであって、
前記モード判別手段は、
前記所定の複数の端子の端子間の抵抗値を選択的に計測する手段と、
前記抵抗値を選択的に計測する手段により計測された選択的な端子間の抵抗値に基づいて、前記所定の複数の端子に対するひずみゲージの接続状態を弁別し該当する測定モードを推定する手段と
を含むことを特徴としている。
【００１４】
請求項４に記載した本発明に係るひずみゲージ式測定器における測定モード自動設定システムは、請求項１〜請求項３のうちのいずれか１項のシステムであって、
前記複数の端子は、第１、第２、第３および第４の端子を含み、
前記複数の測定モードは、前記第１の端子と前記第２の端子との間に単一のひずみゲージが接続され且つ前記第２の端子と前記第３の端子との間が短絡された１ゲージ測定モードと、前記第１の端子と前記第２の端子との間に１個のひずみゲージが接続され且つ前記第２の端子と前記第３の端子との間に他の１個のひずみゲージが接続された２ゲージ測定モードと、前記第１の端子と前記第２の端子との間、前記第２の端子と前記第３の端子との間、前記第３の端子と前記第４の端子との間、そして前記第４の端子と前記第１の端子との間のそれぞれ１個ずつのひずみゲージが接続された４ゲージ測定モードとのうちの少なくともいずれかを含み、さらに
前記モード判別手段は、前記第１の端子と前記第３の端子との間に定電流を給電して、両端子間の端子電圧より両端子間の抵抗値を計測する第１の抵抗計測状態と、前記第４の端子と前記第２の端子との間に定電流を給電して、両端子間の端子電圧より両端子間の抵抗値を計測する第２の抵抗計測状態と、前記第２の端子と前記第３の端子との間に定電流を給電して、両端子間の端子電圧より両端子間の抵抗値を計測する第３の抵抗計測状態とによって抵抗値を計測する抵抗値計測手段と、前記抵抗値計測手段による前記各抵抗計測状態における計測抵抗値に基づいて、前記第１〜第４の端子に対するひずみゲージの接続状態を弁別し、前記１ゲージ測定モード、２ゲージ測定モードおよび４ゲージ測定モードの少なくともいずれかを含む測定モードのうちの該当する測定モードを推定するモード推定手段とを含む
ことを特徴としている。
【００１５】
請求項５に記載した本発明に係るひずみゲージ式測定器における測定モード自動設定システムは、請求項４のシステムであって、
前記複数の測定モードは、４個のひずみゲージをループ状に順次接続した４ゲージブリッジの第１〜第３の接続点が前記第１〜第３の端子に接続され且つ前記４ゲージブリッジの第４の接続点が温度により抵抗値が変化する温度センサを介して前記第４の端子に接続された測温機能付変換器測定モードをさらに含み、そして
前記モード判別手段の前記モード推定手段は、前記モード判別手段の前記抵抗値計測手段による前記各抵抗計測状態における計測抵抗値に基づいて、前記測温機能付変換器の接続状態を弁別し、前記測温機能付変換器測定モードを推定する手段をさらに含む
ことを特徴としている。
【００１６】
請求項６に記載した本発明に係るひずみゲージ式測定器における測定モード自動設定システムは、請求項４または請求項５のシステムであって、
前記複数の測定モードは、ポテンショメータ式センサの固定側の両端がそれぞれ前記第１および第３の端子に接続され且つ前記ポテンショメータ式センサの可動端が前記第２の端子に接続されたポテンショメータ式センサ測定モードをさらに含み、そして
前記モード判別手段の前記モード推定手段は、前記モード判別手段の前記抵抗値計測手段による前記各抵抗計測状態における計測抵抗値に基づいて、前記ポテンショメータ式センサの接続状態を弁別し、前記ポテンショメータ式センサ測定モードを推定する手段をさらに含む
ことを特徴としている。
請求項７に記載した本発明に係るひずみゲージ式測定器における測定モード自動設定システムは、請求項４〜請求項６のうちのいずれか１項のシステムであって、前記モード判別手段の前記モード推定手段は、前記モード判別手段の前記抵抗値計測手段による前記各抵抗計測状態における計測抵抗値に基づいて、前記第１〜第４の端子に対する接続状態を弁別し、前記１ゲージ測定モードと推定した場合における接続されたひずみゲージの規格抵抗値を推定する手段をさらに含むことを特徴としている。
【００１７】
請求項８に記載した本発明に係るひずみゲージ式測定器における測定モード自動設定システムは、請求項１〜請求項７のうちのいずれか１項のシステムであって、前記モード判別手段は、前記所定の複数の端子の少なくとも一部の端子の端子間について計測される計測抵抗値およびその端子に基づいて、前記第１〜第４の端子に何も接続されていない状態を弁別し、前記第１〜第４の端子に何も接続されていない状態を推定する手段をさらに含むことを特徴としている。
請求項９に記載した本発明に係るひずみゲージ式測定器における測定モード自動設定システムは、
多チャンネルの各々について所定の複数の端子に対するひずみゲージの接続状態が異なる複数の測定モードにより選択的に測定を行なう多チャンネル測定器における測定モード自動設定システムにおいて、
各々所定の複数の端子を有する各チャンネルについて、順次、それぞれ請求項１〜請求項８の少なくともいずれか１項のモード判別手段および計測手段を、切り替え走査して接続する手段を含む
ことを特徴としている。
【００１８】
請求項１０に記載した本発明に係るひずみゲージ式測定器における測定モード判別方法は、上述した目的を達成するために、
所定の第１、第２、第３および第４の端子に対するひずみゲージの接続状態が異なる複数の測定モードにより選択的に測定を行なうひずみゲージ式測定器における測定モード判別方法において、
前記複数の測定モードは、前記第１の端子と前記第２の端子との間に単一のひずみゲージが接続され且つ前記第２の端子と前記第３の端子との間が短絡された１ゲージ測定モードと、前記第１の端子と前記第２の端子との間に１個のひずみゲージが接続され且つ前記第２の端子と前記第３の端子との間に他の１個のひずみゲージが接続された２ゲージ測定モードと、前記第１の端子と前記第２の端子との間、前記第２の端子と前記第３の端子との間、前記第３の端子と前記第４の端子との間、そして前記第４の端子と前記第１の端子との間のそれぞれ１個ずつのひずみゲージが接続された４ゲージ測定モードとのうちの少なくともいずれかを含み、そして
前記第１の端子と前記第３の端子との間に定電流を給電して、両端子間の端子電圧より両端子間の抵抗値を計測する第１の抵抗計測状態と、前記第４の端子と前記第２の端子との間に定電流を給電して、両端子間の端子電圧より両端子間の抵抗値を計測する第２の抵抗計測状態と、前記第２の端子と前記第３の端子との間に定電流を給電して、両端子間の端子電圧より両端子間の抵抗値を計測する第３の抵抗計測状態とを交互に選択的に切り替えてそれぞれ抵抗値を計測する抵抗値計測ステップと、
前記抵抗値計測ステップによる前記各抵抗計測状態における計測抵抗値に基づいて、前記第１〜第４の端子に対するひずみゲージの接続状態を弁別し、前記１ゲージ測定モード、２ゲージ測定モードおよび４ゲージ測定モードの少なくともいずれかを含む測定モードのうちの該当する測定モードを推定するモード推定ステップと
を有することを特徴としている。
【００１９】
請求項１１に記載した本発明に係るひずみゲージ式測定器における測定モード判別方法は、請求項１０の方法であって、
前記複数の測定モードは、４個のひずみゲージをループ状に順次接続した４ゲージブリッジの第１〜第３の接続点が前記第１〜第３の端子に接続され且つ前記４ゲージブリッジの第４の接続点が温度により抵抗値が変化する温度センサを介して前記第４の端子に接続された測温機能付変換器測定モードをさらに含み、そして
前記モード推定ステップは、前記抵抗値計測ステップによる前記各抵抗計測状態における計測抵抗値に基づいて、前記測温機能付変換器の接続状態を弁別し、前記測温機能付変換器測定モードを推定するステップをさらに含む
ことを特徴としている。
【００２０】
請求項１２に記載した本発明に係るひずみゲージ式測定器における測定モード判別方法は、請求項１０または請求項１１の方法であって、
前記複数の測定モードは、ポテンショメータ式センサの固定側の両端がそれぞれ前記第１および第３の端子に接続され且つ前記ポテンショメータ式センサの可動端が前記第２の端子に接続されたポテンショメータ式センサ測定モードをさらに含み、そして
前記モード推定ステップは、前記抵抗値計測ステップによる前記各抵抗計測状態における計測抵抗値に基づいて、前記ポテンショメータ式センサの接続状態を弁別し、前記ポテンショメータ式センサ測定モードを推定するステップをさらに含む
ことを特徴としている。
【００２１】
請求項１３に記載した本発明に係るひずみゲージ式測定器における測定モード判別方法は、請求項１０〜請求項１２のうちのいずれか１項の方法であって、前記モード推定ステップは、前記抵抗値計測ステップによる前記各抵抗計測状態における計測抵抗値に基づいて、前記第１〜第４の端子に対する接続状態を弁別し、前記１ゲージ測定モードと推定した場合における接続されたひずみゲージの規格抵抗値を推定するステップをさらに含むことを特徴としている。
請求項１４に記載した本発明に係るひずみゲージ式測定器における測定モード判別方法は、請求項１０〜請求項１３のうちのいずれか１項の方法であって、前記モード推定ステップは、前記抵抗値計測ステップによる前記各抵抗計測状態における計測抵抗値に基づいて、前記第１〜第４の端子に何も接続されていない状態を弁別し、前記第１〜第４の端子に何も接続されていない状態を推定するステップをさらに含むことを特徴としている。
【００２２】
【作用】
すなわち、本発明の請求項１によるひずみゲージ式測定器における測定モード自動設定システムは、
所定の複数の端子に対するひずみゲージの接続状態が異なる複数の測定モードにより選択的に測定を行なうひずみゲージ式測定器における測定モード自動設定システムにおいて、
ひずみゲージが接続される所定の複数の端子の少なくとも一部に対し、給電路および検出端子を切り替えて給電するとともに端子間抵抗値を検出し、該端子間抵抗値に基づいて前記測定モードを判別するモード判別手段と、
前記モード判別手段による判別結果に基づいて計測系を切り替えて、測定モードに応じた計測を行なう計測手段と、
を具備する。
このような構成により、所定の複数の端子に対するひずみゲージの接続状態が異なる複数の測定モードにより選択的に測定を行なうひずみゲージ式測定器において、前記所定の複数の端子に対するひずみゲージ等の接続状態を測定器側から検知し、対応する測定モードを判定することが可能となり、測定モードの自動設定も可能となる。
【００２３】
本発明の請求項２によるひずみゲージ式測定器における測定モード自動設定システムは、前記複数の端子に対する前記ひずみゲージの接続回路が、前記複数の測定モードの個々の測定モード毎に一義的に定められている。
このような構成により、特に、ひずみゲージ等の接続状態を的確に検知し、対応する測定モードをより正確に判定して、設定することが可能となる。
本発明の請求項３によるひずみゲージ式測定器における測定モード自動設定システムは、
前記モード判別手段が、
前記所定の複数の端子の端子間の抵抗値を選択的に計測する手段と、
この手段により計測された選択的な端子間の抵抗値に基づいて、前記所定の複数の端子に対するひずみゲージの接続状態を弁別し該当する測定モードを推定する手段と
を含む。
このような構成により、特に、比較的簡単な構成で、ひずみゲージ等の接続状態を検知し、対応する測定モードを的確に判定することが可能となる。
【００２４】
本発明の請求項４によるひずみゲージ式測定器における測定モード自動設定システムは、
前記複数の端子は、第１、第２、第３および第４の端子を含み、
前記複数の測定モードは、前記第１の端子と前記第２の端子との間に単一のひずみゲージが接続され且つ前記第２の端子と前記第３の端子との間が短絡された１ゲージ測定モードと、前記第１の端子と前記第２の端子との間に１個のひずみゲージが接続され且つ前記第２の端子と前記第３の端子との間に他の１個のひずみゲージが接続された２ゲージ測定モードと、前記第１の端子と前記第２の端子との間、前記第２の端子と前記第３の端子との間、前記第３の端子と前記第４の端子との間、そして前記第４の端子と前記第１の端子との間のそれぞれ１個ずつのひずみゲージが接続された４ゲージ測定モードとのうちの少なくともいずれかを含み、さらに
前記モード判別手段は、前記第１の端子と前記第３の端子との間に定電流を給電して、両端子間の端子電圧より両端子間の抵抗値を計測する第１の抵抗計測状態と、前記第４の端子と前記第２の端子との間に定電流を給電して、両端子間の端子電圧より両端子間の抵抗値を計測する第２の抵抗計測状態と、前記第２の端子と前記第３の端子との間に定電流を給電して、両端子間の端子電圧より両端子間の抵抗値を計測する第３の抵抗計測状態とによって抵抗値を計測する抵抗値計測手段と、前記抵抗値計測手段による前記各抵抗計測状態における計測抵抗値に基づいて、前記第１〜第４の端子に対するひずみゲージの接続状態を弁別し、前記１ゲージ測定モード、２ゲージ測定モードおよび４ゲージ測定モードの少なくともいずれかを含む測定モードのうちの該当する測定モードを推定するモード推定手段とを含む。
【００２５】
このような構成により、特に、前記複数の端子が、第１、第２、第３および第４の端子を含み、前記複数の測定モードが、前記第１の端子と前記第２の端子との間に単一のひずみゲージが接続され且つ前記第２の端子と前記第３の端子との間が短絡された１ゲージ測定モードと、前記第１の端子と前記第２の端子との間に１個のひずみゲージが接続され且つ前記第２の端子と前記第３の端子との間に他の１個のひずみゲージが接続された２ゲージ測定モードと、前記第１の端子と前記第２の端子との間、前記第２の端子と前記第３の端子との間、前記第３の端子と前記第４の端子との間、そして前記第４の端子と前記第１の端子との間のそれぞれ１個ずつのひずみゲージが接続された４ゲージ測定モードとのうちの少なくともいずれかを含む場合に、簡単な構成で、ひずみゲージ等の接続状態を検知し、対応する測定モードを的確に判定することが可能となる。
【００２６】
本発明の請求項５によるひずみゲージ式測定器における測定モード自動設定システムは、
前記複数の測定モードは、４個のひずみゲージをループ状に順次接続した４ゲージブリッジの第１〜第３の接続点が前記第１〜第３の端子に接続され且つ前記４ゲージブリッジの第４の接続点が温度により抵抗値が変化する温度センサを介して前記第４の端子に接続された測温機能付変換器測定モードをさらに含み、そして
前記モード判別手段の前記モード推定手段は、前記モード判別手段の前記抵抗値計測手段による前記各抵抗計測状態における計測抵抗値に基づいて、前記測温機能付変換器の接続状態を弁別し、前記測温機能付変換器測定モードを推定する手段をさらに含む。
このような構成により、特に、前記複数の測定モードが、４個のひずみゲージをループ状に順次接続した４ゲージブリッジの第１〜第３の接続点が前記第１〜第３の端子に接続され且つ前記４ゲージブリッジの第４の接続点が温度により抵抗値が変化する温度センサを介して前記第４の端子に接続された測温機能付変換器測定モードをさらに含む場合に、簡単な構成で、ひずみゲージ等の接続状態を検知し、対応する測定モードを的確に判定することが可能となる。
【００２７】
本発明の請求項６によるひずみゲージ式測定器における測定モード自動設定システムは、
前記複数の測定モードは、ポテンショメータ式センサの固定側の両端がそれぞれ前記第１および第３の端子に接続され且つ前記ポテンショメータ式センサの可動端が前記第２の端子に接続されたポテンショメータ式センサ測定モードをさらに含み、そして
前記モード判別手段の前記モード推定手段は、前記モード判別手段の前記抵抗値計測手段による前記各抵抗計測状態における計測抵抗値に基づいて、前記ポテンショメータ式センサの接続状態を弁別し、前記ポテンショメータ式センサ測定モードを推定する手段をさらに含む。
このような構成により、簡単な構成で、ひずみゲージ等の接続状態を検知し、対応する測定モードを的確に判定することが可能となる。
【００２８】
本発明の請求項７によるひずみゲージ式測定器における測定モード自動設定システムは、前記モード判別手段の前記モード推定手段は、前記モード判別手段の前記抵抗値計測手段による前記各抵抗計測状態における計測抵抗値に基づいて、前記第１〜第４の端子に対する接続状態を弁別し、前記１ゲージ測定モードと推定した場合における接続されたひずみゲージの規格抵抗値を推定する手段をさらに含む。
このような構成により、特に、前記１ゲージ測定モードのひずみゲージの規格抵抗値を推定することが可能となる。
本発明の請求項８によるひずみゲージ式測定器における測定モード自動設定システムは、前記モード判別手段は、前記所定の複数の端子の少なくとも一部の端子の端子間について計測される計測抵抗値およびその端子に基づいて、前記第１〜第４の端子に何も接続されていない状態を弁別し、前記第１〜第４の端子に何も接続されていない状態を推定する手段をさらに含む。
このような構成により、特に、前記第１〜第４の端子に何も接続されていない状態を推定することが可能となる。
【００２９】
本発明の請求項９によるひずみゲージ式測定器における測定モード自動設定システムは、
多チャンネルの各々について所定の複数の端子に対するひずみゲージの接続状態が異なる複数の測定モードにより選択的に測定を行なう多チャンネル測定器における測定モード自動設定システムにおいて、
各々所定の複数の端子を有する各チャンネルについて、順次、それぞれ請求項１〜請求項８の少なくともいずれか１項のモード判別手段および計測手段を、切り替え走査して接続する手段を含む。
このような構成により、特に、多チャンネルの各々について所定の複数の端子に対するひずみゲージの接続状態が異なる複数の測定モードにより選択的に測定を行なう多チャンネル測定器における各チャンネルの端子に対して、それぞれ、ひずみゲージ等の接続状態を測定器側から検知し、対応する測定モードを判定して、多チャンネルの測定モードを自動的に設定することが可能となる。
【００３０】
本発明の請求項１０によるひずみゲージ式測定器における測定モード判別方法は、
所定の第１、第２、第３および第４の端子に対するひずみゲージの接続状態が異なる複数の測定モードにより選択的に測定を行なうひずみゲージ式測定器における測定モード判別方法において、
前記複数の測定モードは、前記第１の端子と前記第２の端子との間に単一のひずみゲージが接続され且つ前記第２の端子と前記第３の端子との間が短絡された１ゲージ測定モードと、前記第１の端子と前記第２の端子との間に１個のひずみゲージが接続され且つ前記第２の端子と前記第３の端子との間に他の１個のひずみゲージが接続された２ゲージ測定モードと、前記第１の端子と前記第２の端子との間、前記第２の端子と前記第３の端子との間、前記第３の端子と前記第４の端子との間、そして前記第４の端子と前記第１の端子との間のそれぞれ１個ずつのひずみゲージが接続された４ゲージ測定モードとのうちの少なくともいずれかを含み、そして
前記第１の端子と前記第３の端子との間に定電流を給電して、両端子間の端子電圧より両端子間の抵抗値を計測する第１の抵抗計測状態と、前記第４の端子と前記第２の端子との間に定電流を給電して、両端子間の端子電圧より両端子間の抵抗値を計測する第２の抵抗計測状態と、前記第２の端子と前記第３の端子との間に定電流を給電して、両端子間の端子電圧より両端子間の抵抗値を計測する第３の抵抗計測状態とを交互に選択的に切り替えてそれぞれ抵抗値を計測する抵抗値計測ステップと、
前記抵抗値計測ステップによる前記各抵抗計測状態における計測抵抗値に基づいて、前記第１〜第４の端子に対するひずみゲージの接続状態を弁別し、前記１ゲージ測定モード、２ゲージ測定モードおよび４ゲージ測定モードの少なくともいずれかを含む測定モードのうちの該当する測定モードを推定するモード推定ステップと
を有する。
【００３１】
このようにすることにより、特に、第１、第２、第３および第４の端子に対して、前記第１の端子と前記第２の端子との間に単一のひずみゲージが接続され且つ前記第２の端子と前記第３の端子との間が短絡された１ゲージ測定モードと、前記第１の端子と前記第２の端子との間に１個のひずみゲージが接続され且つ前記第２の端子と前記第３の端子との間に他の１個のひずみゲージが接続された２ゲージ測定モードと、前記第１の端子と前記第２の端子との間、前記第２の端子と前記第３の端子との間、前記第３の端子と前記第４の端子との間、そして前記第４の端子と前記第１の端子との間のそれぞれ１個ずつのひずみゲージが接続された４ゲージ測定モードとのうちの少なくともいずれかを含む複数の測定モードにより選択的に測定を行なう場合に、容易に、ひずみゲージ等の接続状態を検知し、対応する測定モードを的確に判定することが可能となる。
【００３２】
本発明の請求項１１によるひずみゲージ式測定器における測定モード判別方法は、請求項１０の方法であって、
前記複数の測定モードは、４個のひずみゲージをループ状に順次接続した４ゲージブリッジの第１〜第３の接続点が前記第１〜第３の端子に接続され且つ前記４ゲージブリッジの第４の接続点が温度により抵抗値が変化する温度センサを介して前記第４の端子に接続された測温機能付変換器測定モードをさらに含み、そして
前記モード推定ステップは、前記抵抗値計測ステップによる前記各抵抗計測状態における計測抵抗値に基づいて、前記測温機能付変換器の接続状態を弁別し、前記測温機能付変換器測定モードを推定するステップをさらに含む。
このようにすることにより、特に、前記複数の測定モードが、４個のひずみゲージをループ状に順次接続した４ゲージブリッジの第１〜第３の接続点が前記第１〜第３の端子に接続され且つ前記４ゲージブリッジの第４の接続点が温度により抵抗値が変化する温度センサを介して前記第４の端子に接続された測温機能付変換器測定モードをさらに含む場合に、容易に、ひずみゲージ等の接続状態を検知し、対応する測定モードを的確に判定することが可能となる。
【００３３】
本発明の請求項１２によるひずみゲージ式測定器における測定モード判別方法は、
前記複数の測定モードは、ポテンショメータ式センサの固定側の両端がそれぞれ前記第１および第３の端子に接続され且つ前記ポテンショメータ式センサの可動端が前記第２の端子に接続されたポテンショメータ式センサ測定モードをさらに含み、そして
前記モード推定ステップは、前記抵抗値計測ステップによる前記各抵抗計測状態における計測抵抗値に基づいて、前記ポテンショメータ式センサの接続状態を弁別し、前記ポテンショメータ式センサ測定モードを推定するステップをさらに含む。
このようにすることにより、特に、前記複数の測定モードが、ポテンショメータ式センサの固定側の両端がそれぞれ前記第１および第３の端子に接続され且つ前記ポテンショメータ式センサの可動端が前記第２の端子に接続されたポテンショメータ式センサ測定モードをさらに含む場合に、容易に、ひずみゲージ等の接続状態を検知し、対応する測定モードを的確に判定することが可能となる。
【００３４】
本発明の請求項１３によるひずみゲージ式測定器における測定モード判別方法は、前記モード推定ステップは、前記抵抗値計測ステップによる前記各抵抗計測状態における計測抵抗値に基づいて、前記第１〜第４の端子に対する接続状態を弁別し、前記１ゲージ測定モードと推定した場合における接続されたひずみゲージの規格抵抗値を推定するステップをさらに含む。
このようにすることにより、特に、前記１ゲージ測定モードのひずみゲージの規格抵抗値を推定することが可能となる。
本発明の請求項１４によるひずみゲージ式測定器における測定モード判別方法は、前記モード推定ステップは、前記抵抗値計測ステップによる前記各抵抗計測状態における計測抵抗値に基づいて、前記第１〜第４の端子に何も接続されていない状態を弁別し、前記第１〜第４の端子に何も接続されていない状態を推定するステップをさらに含む。
このようにすることにより、特に、前記第１〜第４の端子に何も接続されていない状態を推定することが可能となる。
【００３５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る実施の形態に基づき、図面を参照して本発明のひずみゲージ式測定器における測定モード自動設定システムを詳細に説明する。
図１は、本発明の一つの実施の形態に係るひずみゲージ式測定器における測定モード自動設定システムの測定モードの自動判別に係る要部の回路構成を示している。
図１に示す回路は、測定器１、ケーブル２および変換器３を具備している。測定器１は、測定モードの自動判別のための構成が示されており、ケーブル２を介してセンサ等の変換器３が接続される。変換器３としては、基本的に、ひずみゲージがループ状に順次接続されてなるフルブリッジ型変換器またはセンサを用いることができ、各ひずみゲージの接続点をＡ、Ｂ、ＣおよびＤとする。測定器１は、スイッチＳＷ１〜ＳＷ９、定電流源ＣＣ、そして増幅器ＰＡ１およびＰＡ２を有している。測定器１には、変換器３の各接続点Ａ、Ｂ、ＣおよびＤを接続するための対応する端子Ａ′、Ｂ′、Ｃ′およびＤ′が設けられており、これら各端子Ａ′、Ｂ′、Ｃ′およびＤ′はケーブル２を介して変換器３の各接続点Ａ、Ｂ、ＣおよびＤに接続され、Ａ−Ａ′、Ｂ−Ｂ′、Ｃ−Ｃ′およびＤ−Ｄ′間のケーブル２のケーブル抵抗を、それぞれｒ１、ｒ３、ｒ４およびｒ２とする。
【００３６】
測定器１において、第１のスイッチＳＷ１は、電流源ＣＣに接続された可動端を介して電流源ＣＣから供給される定電流を被選択端Ｐ１、Ｐ２およびＰ３に選択的に切り替えて供給する。被選択端Ｐ１は端子Ａ′に接続され、被選択端Ｐ２は端子Ｄ′に接続され、被選択端Ｐ３は端子Ｂ′に接続される。第２のスイッチＳＷ２は、固定端をアースに接続され可動端を被選択端Ｐ４およびＰ５に選択的に切り替えて接続し、アースする。被選択端Ｐ４は端子Ｂ′に接続され、被選択端Ｐ５は端子Ｃ′に接続される。第３のスイッチＳＷ３は、一端が端子Ａ′に接続され、他端が適宜なる抵抗を介して第８のスイッチＳＷ８の一方の被選択端Ｐ６に接続される。第４のスイッチＳＷ４は、一端が端子Ｄ′に接続され、他端が適宜なる抵抗を介して第８のスイッチＳＷ８の他方の被選択端Ｐ７に接続される。第５のスイッチＳＷ５は、一端が端子Ｂ′に接続され、一端が適宜なる抵抗を介して第８のスイッチＳＷ８の一方の被選択端Ｐ７に接続された抵抗の他端に接続される。第６のスイッチＳＷ６は、一端が端子Ｂ′に接続され、他端が適宜なる抵抗を介して第９のスイッチＳＷ９の一方の被選択端Ｐ８に接続される。
【００３７】
第７のスイッチＳＷ７は、一端が端子Ｃ′に接続され、他端が適宜なる抵抗を介して第９のスイッチＳＷ９の他方の被選択端Ｐ９に接続される。第８のスイッチＳＷ８は、第１の増幅器ＰＡ１の非反転入力端に接続された可動端を介して第１の増幅器ＰＡ１に供給する信号を被選択端Ｐ６およびＰ７から選択的に切り替えて取り出す。第８のスイッチＳＷ８の一方の被選択端Ｐ６は、抵抗および第３のスイッチＳＷ３を順次介して端子Ａ′に接続され、他方の被選択端Ｐ７は、抵抗および第４のスイッチＳＷ４を順次介して端子Ｄ′に、あるいは抵抗および第５のスイッチＳＷ５を順次介して端子Ｂ′に接続される。第９のスイッチＳＷ９は、第２の増幅器ＰＡ２の非反転入力端に接続された可動端を介して第２の増幅器ＰＡ２に供給する信号を被選択端Ｐ８およびＰ９から選択的に切り替えて取り出す。第９のスイッチＳＷ９の一方の被選択端Ｐ８は、抵抗および第６のスイッチＳＷ６を順次介して端子Ｂ′に接続され、他方の被選択端Ｐ９は、抵抗および第７のスイッチＳＷ７を順次介して端子Ｃ′に接続される。
【００３８】
第１および第２の増幅器ＰＡ１およびＰＡ２は、いずれも出力を反転入力端にフィードバックしている。
この実施の形態にて、判別すべき測定モードは、（１）測温機能付変換器が接続される測温機能付変換器測定モード、（２）ポテンショメータが接続されるポテンショメータ測定モード、（３）定格１２０Ωのひずみゲージを２個ハーフブリッジ接続する２ゲージ測定モード、（４）定格１２０Ωのひずみゲージを１個接続する１２０Ω１ゲージ測定モード、（５）定格２４０Ωのひずみゲージを１個接続する２４０Ω１ゲージ測定モード、（６）定格３５０Ωのひずみゲージを１個接続する３５０Ω１ゲージ測定モード、そして（７）定格１２０Ωまたは３５０Ωのひずみゲージを４個フルブリッジ接続する４ゲージ測定モード、あるいは他の一般の変換器を接続する一般変換器測定モード、さらには、（８）何も接続されていない状態、およびそれら以外の状態である。
【００３９】
図１に示す回路は、接続されているひずみゲージ式センサ等の測定モードを判別するために、接続されたセンサの抵抗値を測定する機能と、測定された抵抗値によりセンサの測定モードを判別する機能とを有している。
すなわち、センサの接続状態および測定モードは、図１における変換器３のブリッジ抵抗Ｒ′と、ケーブル抵抗ｒ１〜ｒ４に基づいて判別する。そこで、端子Ａ′〜Ｄ′の所定の端子間に定電流を流し、端子電圧を測定することによって、各部の抵抗値を求めて、測定モードを判別する。図２に示すようなブリッジ抵抗Ｒ′と２つのケーブル抵抗ｒの直列回路の端子ａ〜ｂ間に電流Ｉが流れた時の端子電圧Ｖを測定することにより、ブリッジ抵抗Ｒ′とケーブル抵抗ｒ×２の合計抵抗値を求めることができる。このような原理に基づいて、次表に示すような切り替えを行なって抵抗値を測定する。
【００４０】
【表１】
【００４１】
すなわち、測定回路Ｘは、Ａ′〜Ｃ′間の抵抗の測定であり、図１の測定器１において、各スイッチＳＷ１〜ＳＷ９を表１に示す回路Ｘの状態に設定する。このとき、定電流源ＣＣからの電流Ｉは、スイッチＳＷ１の被選択端Ｐ１→Ａ′→ｒ１→Ｒ′→ｒ４→Ｃ′→スイッチＳＷ２の被選択端Ｐ５を経てアースされる。変換器３のブリッジには、Ａ→Ｄ→ＣとＡ→Ｂ→Ｃとの並列回路として電流Ｉが流れる。このとき、スイッチＳＷ８を被選択端Ｐ６、スイッチＳＷ３をオン、スイッチＳＷ７をオン、そしてスイッチＳＷ９をＰ９にそれぞれ設定して、Ａ′〜Ｃ′間の電圧Ｖを測定し、次式によりＡ′〜Ｃ′間の抵抗Ｒ′とｒ１とｒ２の和を求めることができる。
Ｒ′＋ｒ１＋ｒ４＝Ｖ／Ｉ （１）
ここで、ブリッジの抵抗Ｒ′は、図３（ａ）に示すブリッジの等価回路より次式が得られる。
（１／Ｒ′）＝（１／Ｒ１＋Ｒ２）＋（１／Ｒ４＋Ｒ３）
この場合、Ｒ１＝Ｒ２＝Ｒ３＝Ｒ４＝Ｒとすれば、上式は、次式のようになる。
（１／Ｒ′）＝（１／２Ｒ）＋（１／２Ｒ）＝１／Ｒ
また、測定回路Ｙは、Ｄ′〜Ｂ′間の抵抗の測定であり、図１の測定器１において、各スイッチＳＷ１〜ＳＷ９を表１に示す回路Ｙの状態に設定する。このとき、定電流源ＣＣからの電流Ｉは、スイッチＳＷ１の被選択端Ｐ２→Ｄ′→ｒ２→Ｒ′→ｒ３→Ｂ′→スイッチＳＷ２の被選択端Ｐ４を経てアースされる。変換器３のブリッジには、Ｄ→Ａ→ＢとＤ→Ｃ→Ｂとの並列回路として電流Ｉが流れる。このとき、スイッチＳＷ８を被選択端Ｐ７、スイッチＳＷ４をオン、スイッチＳＷ６をオン、そしてスイッチＳＷ９を被選択端Ｐ８にそれぞれ設定して、Ｄ′〜Ｂ′間の電圧Ｖを測定し、次式によりＤ′〜Ｂ′間の抵抗Ｒ′とｒ２とｒ３の和を求めることができる。
【００４２】
Ｒ′＋ｒ２＋ｒ３＝Ｖ／Ｉ （２）
ここで、ブリッジの抵抗Ｒ′は、図３（ｂ）に示すブリッジの等価回路より、次式が得られる。
（１／Ｒ′）＝（１／Ｒ４＋Ｒ１）＋（１／Ｒ３＋Ｒ２）
この場合、Ｒ１＝Ｒ２＝Ｒ３＝Ｒ４＝Ｒとすれば、上式は、次式のようになる。
（１／Ｒ′）＝（１／２Ｒ）＋（１／２Ｒ）＝１／Ｒ
そして、測定回路Ｚは、Ｂ′〜Ｃ′間の抵抗の測定であり、図１の測定器１において、各スイッチＳＷ１〜ＳＷ９を表１に示す回路Ｚの状態に設定する。このとき、定電流源ＣＣからの電流Ｉは、スイッチＳＷ１の被選択端Ｐ３→Ｂ′→ｒ３→Ｒ′→ｒ４→Ｃ′→スイッチＳＷ２の被選択端Ｐ５を経てアースされる。変換器３のブリッジには、Ｂ→Ａ→Ｄ→ＣとＢ→Ｃとの並列回路として電流Ｉが流れる。このとき、スイッチＳＷ８を被選択端Ｐ７、スイッチＳＷ５をオン、スイッチＳＷ７をオン、そしてスイッチＳＷ９を被選択端Ｐ９にそれぞれ設定して、Ｂ′〜Ｃ′間の電圧Ｖを測定する。したがって、次式によりＢ′〜Ｃ′間の抵抗Ｒ′とｒ２とｒ４の和を求めることができる。
Ｒ′＋ｒ３＋ｒ４＝Ｖ／Ｉ （３）
ここで、ブリッジの抵抗Ｒ′は、図３（ｃ）に示すブリッジの等価回路より、次式が得られる。
【００４３】
（１／Ｒ′）＝（１／Ｒ２）＋｛１／（Ｒ１＋Ｒ４＋Ｒ３）｝ （４）
この場合、Ｒ１＝Ｒ２＝Ｒ３＝Ｒ４＝Ｒとすれば、（４）式は、次式のようになる。
次に、測定モードの判別処理を、図４〜図６に示すフローチャートを参照して説明する。
【００４４】
まず、図４において、処理が開始されると、上述したようなＡ′〜Ｃ′間の抵抗値の測定を行なって、その抵抗値データをＸとする（ステップＳ１１）。
また、Ｘ＝Ｒ′＋ｒ１＋ｒ４
上述したようなＤ′〜Ｂ′間の抵抗値の測定を行なって、その抵抗値データをＹとする（ステップＳ１２）。
Ｙ＝Ｒ′＋ｒ２＋ｒ３
さらに、上述したようなＢ′〜Ｃ′間の抵抗値の測定を行なって、その抵抗値データをＺとする（ステップＳ１３）。
Ｚ＝Ｒ′＋ｒ３＋ｒ４
そして、データＸが、無限大とみなし得る程度に充分に大きいか否かを判定し（ステップＳ１４）、充分に大きければ、処理は図６に移行し、データＹおよびデータＺも全て無限大とみなし得る程度に充分に大きいか否かを判定し（ステップＳ１５）、データＸ〜データＺの全てが充分に大きければ、図７の状態に該当するので、何も接続されていないと判断して（ステップＳ１６）、処理を終了する。ステップＳ１５において、データＹとデータＺの少なくともいずれかが充分に大きくない有限の値であれば、図８〜図１０等の状態に該当し、ひずみゲージおよびポテンショメータ以外のセンサが接続されているか、または接続異常と判定して（ステップＳ１７）、処理を終了する。
【００４５】
図４に戻り、ステップＳ１４で、データＸが充分に大きくない有限の値であれば、データＹがデータＸ＋規格値ＤＶ１（但し、８０＜ＤＶ１＜１７０）よりも大きいか否かを判定し（ステップＳ１８）、大きいと判断すれば、図１１の状態に該当するので、４ゲージフルブリッジにおける接続点Ｄと端子Ｄ′との間に、８０Ω〜１７０Ωの間で抵抗値が変化する温度センサ（例えば、−５０℃で約８０Ωであり、２００℃で１７０Ωとなる温度センサ）が挿入された測温機能付変換器が接続されていると判断して（ステップＳ１９）、処理を終了する。
ステップＳ１８において、データＹがデータＸ＋規格値ＤＶ１よりも大きくないと判断されたら、データＹが無限大とみなし得る程度に充分に大きく且つデータＸが規格値ＤＶ２（但し、ＤＶ２＝１０００Ω）よりも大きいか否かを判定し（ステップＳ２０）、データＹが充分に大きく且つデータＸが規格値ＤＶ２よりも大きければ、図１２の状態に該当するので、ポテンショメータ式センサが接続されていると判断して（ステップＳ２１）、処理を終了する。ステップＳ２０において、データＹが充分に大きくないか、またはデータＸが規格値ＤＶ２よりも小さい場合には、データＹが充分に大きく且つデータＺがデータＸの約半分であるか否かを判定し（ステップＳ２２）、データＹが充分に大きく且つデータＺがデータＸの約半分であれば、図１３の状態に該当し、２ゲージ法で接続されていると判断して（ステップＳ２３）、処理を終了する。
【００４６】
ステップＳ２２において、データＹが充分に大きくないかまたはデータＺがデータＸの約半分でないと判断した場合には、図５に移行し、データＹが充分に大きく且つデータＸが規格値ＤＶ３（但し、１１５＜ＤＶ３＜１２５）の範囲内であるか否かを判定し（ステップＳ２４）、データＹが充分に大きく且つデータＸが規格値ＤＶ３の範囲内であると判断すれば、図１４の状態に該当するので、定格１２０Ωのゲージが１ゲージ法で接続されていると判断して（ステップＳ２５）、処理を終了する。ステップＳ２４で、データＹが充分に大きくないか、データＸが規格値ＤＶ３の範囲内でないかのいずれかであると判断した場合には、データＹが充分に大きく且つデータＸが規格値ＤＶ４（但し、２３５＜ＤＶ４＜２４５）の範囲内であるか否かを判定し（ステップＳ２６）、データＹが充分に大きく且つデータＸが規格値ＤＶ４の範囲内であると判断すれば、定格２４０Ωのゲージが１ゲージ法で接続されていると判断して（ステップＳ２７）、処理を終了する。
【００４７】
ステップＳ２６で、データＹが充分に大きくないか、データＸが規格値ＤＶ４の範囲内でないかのいずれかであると判断した場合には、データＹが充分に大きく且つデータＸが規格値ＤＶ５（但し、３４５＜ＤＶ５＜３５５）の範囲内であるか否かを判定し（ステップＳ２８）、データＹが充分に大きく且つデータＸが規格値ＤＶ５の範囲内であると判断すれば、定格３５０Ωのゲージが１ゲージ法で接続されていると判断して（ステップＳ２９）、処理を終了する。ステップＳ２８で、データＹが充分に大きくないか、データＸが規格値ＤＶ５の範囲内でないかのいずれかであると判断した場合には、データＸとデータＹがほぼ等しいか否かを判定し（ステップＳ３０）、データＸとデータＹがほぼ等しいと判断すれば、図１５の状態に該当するので、４ゲージ法で接続されていると判断して（ステップＳ３１）、処理を終了する。ステップＳ３０で、データＸとデータＹがほぼ等しくないと判断した場合には、接続異常または断線であると判断し（ステップＳ３２）、所定の警報／警告メッセージを発し、処理を終了する。
【００４８】
以上のようにして、センサ等の測定系の接続状態および測定モードを判別することができ、測定器における測定モードの自動設定をも実現することができる。なお、上述した実施の形態においては、単一のチャンネルにおいて、センサ等の測定系の接続状態および測定モードを判別する場合について説明したが、多点の観測にあたっては、各チャンネル毎に端子Ａ′〜Ｄ′にセンサを接続した状態で、多チャンネルの測定系を用意しておき、測定器側でスキャナによりチャンネルの切り替え走査をすることにより、容易に多チャンネルの測定モードの自動設定を実現することができる。また、接続状態を実測して測定モードの判別を行なうので、メモ等を整理保管する必要もなく、断線等の状態の経時変化の観測も可能であり、断線等により一部が測定不能となった場合にも、測定可能な測定系を有効に用いて可能な範囲での測定をすることも可能である。また、表１に示したような各スイッチの切換えとその都度の増幅器ＰＡ１、ＰＡ２の出力値の記録とを、ＣＰＵ等で順次自動的に行うように構成することで、数百におよぶひずみゲージ等の接続状態を瞬時にして判別でき、測定モード自動設定を実現することができる。
【００４９】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明によれば、所定の複数の端子に対するひずみゲージの接続状態が異なる複数の測定モードにより選択的に測定を行なうひずみゲージ式測定器において、前記所定の複数の端子に対するひずみゲージ等の接続状態を測定器側から検知し、対応する測定モードを判定することを可能として、測定モードの自動設定をも可能とするひずみゲージ式測定器における測定モード自動設定システムおよび測定モード判別方法を提供することができる。
すなわち本発明の請求項１のひずみゲージ式測定器における測定モード自動設定システムによれば、所定の複数の端子に対するひずみゲージの接続状態が異なる複数の測定モードにより選択的に測定を行なうひずみゲージ式測定器における測定モード自動設定システムにおいて、ひずみゲージが接続される所定の複数の端子の少なくとも一部に対し、給電路および検出端子を切り替えて給電するとともに端子間抵抗値を検出し、該端子間抵抗値に基づいて前記測定モードを判別するモード判別手段と、前記モード判別手段による判別結果に基づいて計測系を切り替えて、測定モードに応じた計測を行なう計測手段とを具備することにより、所定の複数の端子に対するひずみゲージの接続状態が異なる複数の測定モードにより選択的に測定を行なうひずみゲージ式測定器において、前記所定の複数の端子に対するひずみゲージ等の接続状態を測定器側から検知し、対応する測定モードを判定することが可能となり、測定モードの自動設定も可能となる。
【００５０】
本発明の請求項２のひずみゲージ式測定器における測定モード自動設定システムによれば、請求項１のシステムであって、前記複数の端子に対する前記ひずみゲージの接続回路が、前記複数の測定モードの個々の測定モード毎に一義的に定められていることにより、特に、ひずみゲージ等の接続状態を的確に検知し、対応する測定モードをより正確に判定して、設定することが可能となる。
本発明の請求項３のひずみゲージ式測定器における測定モード自動設定システムによれば、請求項１または請求項２のシステムであって、前記モード判別手段が、前記所定の複数の端子の端子間の抵抗値を選択的に計測する手段と、前記手段により計測された選択的な端子間の抵抗値に基づいて、前記所定の複数の端子に対するひずみゲージの接続状態を弁別し該当する測定モードを推定する手段とを含むことにより、特に、比較的簡単な構成で、ひずみゲージ等の接続状態を検知し、対応する測定モードを的確に判定することが可能となる。
【００５１】
本発明の請求項４のひずみゲージ式測定器における測定モード自動設定システムによれば、請求項１〜請求項３のうちのいずれか１項のシステムであって、前記複数の端子は、第１、第２、第３および第４の端子を含み、前記複数の測定モードは、前記第１の端子と前記第２の端子との間に単一のひずみゲージが接続され且つ前記第２の端子と前記第３の端子との間が短絡された１ゲージ測定モードと、前記第１の端子と前記第２の端子との間に１個のひずみゲージが接続され且つ前記第２の端子と前記第３の端子との間に他の１個のひずみゲージが接続された２ゲージ測定モードと、前記第１の端子と前記第２の端子との間、前記第２の端子と前記第３の端子との間、前記第３の端子と前記第４の端子との間、そして前記第４の端子と前記第１の端子との間のそれぞれ１個ずつのひずみゲージが接続された４ゲージ測定モードとのうちの少なくともいずれかを含み、さらに前記モード判別手段は、前記第１の端子と前記第３の端子との間に定電流を給電して、両端子間の端子電圧より両端子間の抵抗値を計測する第１の抵抗計測状態と、前記第４の端子と前記第２の端子との間に定電流を給電して、両端子間の端子電圧より両端子間の抵抗値を計測する第２の抵抗計測状態と、前記第２の端子と前記第３の端子との間に定電流を給電して、両端子間の端子電圧より両端子間の抵抗値を計測する第３の抵抗計測状態とによって抵抗値を計測する抵抗値計測手段と、前記抵抗値計測手段による前記各抵抗計測状態における計測抵抗値に基づいて、前記第１〜第４の端子に対するひずみゲージの接続状態を弁別し、前記１ゲージ測定モード、２ゲージ測定モードおよび４ゲージ測定モードの少なくともいずれかを含む測定モードのうちの該当する測定モードを推定するモード推定手段とを含むことにより、特に、前記複数の端子が、第１、第２、第３および第４の端子を含み、前記複数の測定モードが、前記第１の端子と前記第２の端子との間に単一のひずみゲージが接続され且つ前記第２の端子と前記第３の端子との間が短絡された１ゲージ測定モードと、前記第１の端子と前記第２の端子との間に１個のひずみゲージが接続され且つ前記第２の端子と前記第３の端子との間に他の１個のひずみゲージが接続された２ゲージ測定モードと、前記第１の端子と前記第２の端子との間、前記第２の端子と前記第３の端子との間、前記第３の端子と前記第４の端子との間、そして前記第４の端子と前記第１の端子との間のそれぞれ１個ずつのひずみゲージが接続された４ゲージ測定モードとのうちの少なくともいずれかを含む場合に、簡単な構成で、ひずみゲージ等の接続状態を検知し、対応する測定モードを的確に判定することが可能となる。
【００５２】
本発明の請求項５のひずみゲージ式測定器における測定モード自動設定システムによれば、請求項４のシステムであって、前記複数の測定モードは、４個のひずみゲージをループ状に順次接続した４ゲージブリッジの第１〜第３の接続点が前記第１〜第３の端子に接続され且つ前記４ゲージブリッジの第４の接続点が温度により抵抗値が変化する温度センサを介して前記第４の端子に接続された測温機能付変換器測定モードをさらに含み、そして前記モード判別手段の前記モード推定手段は、前記モード判別手段の前記抵抗値計測手段による前記各抵抗計測状態における計測抵抗値に基づいて、前記測温機能付変換器の接続状態を弁別し、前記測温機能付変換器測定モードを推定する手段をさらに含むことにより、特に、前記複数の測定モードが、４個のひずみゲージをループ状に順次接続した４ゲージブリッジの第１〜第３の接続点が前記第１〜第３の端子に接続され且つ前記４ゲージブリッジの第４の接続点が温度により抵抗値が変化する温度センサを介して前記第４の端子に接続された測温機能付変換器測定モードをさらに含む場合に、簡単な構成で、ひずみゲージ等の接続状態を検知し、対応する測定モードを的確に判定することが可能となる。
【００５３】
本発明の請求項６のひずみゲージ式測定器における測定モード自動設定システムによれば、請求項４または請求項５のシステムであって、前記複数の測定モードは、ポテンショメータ式センサの固定側の両端がそれぞれ前記第１および第３の端子に接続され且つ前記ポテンショメータ式センサの可動端が前記第２の端子に接続されたポテンショメータ式センサ測定モードをさらに含み、そして前記モード判別手段の前記モード推定手段は、前記モード判別手段の前記抵抗値計測手段による前記各抵抗計測状態における計測抵抗値に基づいて、前記ポテンショメータ式センサの接続状態を弁別し、前記ポテンショメータ式センサ測定モードを推定する手段をさらに含むことにより、特に、前記複数の測定モードが、ポテンショメータ式センサの固定側の両端がそれぞれ前記第１および第３の端子に接続され且つ前記ポテンショメータ式センサの可動端が前記第２の端子に接続されたポテンショメータ式センサ測定モードをさらに含む場合に、簡単な構成で、ひずみゲージ等の接続状態を検知し、対応する測定モードを的確に判定することが可能となる。
【００５４】
本発明の請求項７のひずみゲージ式測定器における測定モード自動設定システムによれば、請求項４〜請求項６のうちのいずれか１項のシステムであって、前記モード判別手段の前記モード推定手段は、前記モード判別手段の前記抵抗値計測手段による前記各抵抗計測状態における計測抵抗値に基づいて、前記第１〜第４の端子に対する接続状態を弁別し、前記１ゲージ測定モードと推定した場合における接続されたひずみゲージの規格抵抗値を推定する手段をさらに含むことにより、特に、前記１ゲージ測定モードのひずみゲージの規格抵抗値を推定することが可能となる。
本発明の請求項８のひずみゲージ式測定器における測定モード自動設定システムによれば、請求項１〜請求項７のうちのいずれか１項のシステムであって、前記モード判別手段は、前記所定の複数の端子の少なくとも一部の端子の端子間について計測される計測抵抗値およびその端子に基づいて、前記第１〜第４の端子に何も接続されていない状態を弁別し、前記第１〜第４の端子に何も接続されていない状態を推定する手段をさらに含むことにより、特に、前記第１〜第４の端子に何も接続されていない状態を推定することが可能となる。
【００５５】
本発明の請求項９のひずみゲージ式測定器における測定モード自動設定システムによれば、多チャンネルの各々について所定の複数の端子に対するひずみゲージの接続状態が異なる複数の測定モードにより選択的に測定を行なう多チャンネル測定器における測定モード自動設定システムにおいて、各々所定の複数の端子を有する各チャンネルについて、順次、それぞれ請求項１〜請求項８の少なくともいずれか１項のモード判別手段および計測手段を、切り替え走査して接続する手段を含むことにより、特に、多チャンネルの各々について所定の複数の端子に対するひずみゲージの接続状態が異なる複数の測定モードにより選択的に測定を行なう多チャンネル測定器における各チャンネルの端子に対して、それぞれ、ひずみゲージ等の接続状態を測定器側から検知し、対応する測定モードを判定して、多チャンネルの測定モードを自動的に設定することが可能となる。
【００５６】
本発明の請求項１０のひずみゲージ式測定器における測定モード判別方法によれば、所定の第１、第２、第３および第４の端子に対するひずみゲージの接続状態が異なる複数の測定モードにより選択的に測定を行なうひずみゲージ式測定器における測定モード判別方法において、前記複数の測定モードは、前記第１の端子と前記第２の端子との間に単一のひずみゲージが接続され且つ前記第２の端子と前記第３の端子との間が短絡された１ゲージ測定モードと、前記第１の端子と前記第２の端子との間に１個のひずみゲージが接続され且つ前記第２の端子と前記第３の端子との間に他の１個のひずみゲージが接続された２ゲージ測定モードと、前記第１の端子と前記第２の端子との間、前記第２の端子と前記第３の端子との間、前記第３の端子と前記第４の端子との間、そして前記第４の端子と前記第１の端子との間のそれぞれ１個ずつのひずみゲージが接続された４ゲージ測定モードとのうちの少なくともいずれかを含み、そして前記第１の端子と前記第３の端子との間に定電流を給電して、両端子間の端子電圧より両端子間の抵抗値を計測する第１の抵抗計測状態と、前記第４の端子と前記第２の端子との間に定電流を給電して、両端子間の端子電圧より両端子間の抵抗値を計測する第２の抵抗計測状態と、前記第２の端子と前記第３の端子との間に定電流を給電して、両端子間の端子電圧より両端子間の抵抗値を計測する第３の抵抗計測状態とを交互に選択的に切り替えてそれぞれ抵抗値を計測する抵抗値計測ステップと、前記抵抗値計測ステップによる前記各抵抗計測状態における計測抵抗値に基づいて、前記第１〜第４の端子に対するひずみゲージの接続状態を弁別し、前記１ゲージ測定モード、２ゲージ測定モードおよび４ゲージ測定モードの少なくともいずれかを含む測定モードのうちの該当する測定モードを推定するモード推定ステップとを有することにより、特に、第１、第２、第３および第４の端子に対して、前記第１の端子と前記第２の端子との間に単一のひずみゲージが接続され且つ前記第２の端子と前記第３の端子との間が短絡された１ゲージ測定モードと、前記第１の端子と前記第２の端子との間に１個のひずみゲージが接続され且つ前記第２の端子と前記第３の端子との間に他の１個のひずみゲージが接続された２ゲージ測定モードと、前記第１の端子と前記第２の端子との間、前記第２の端子と前記第３の端子との間、前記第３の端子と前記第４の端子との間、そして前記第４の端子と前記第１の端子との間のそれぞれ１個ずつのひずみゲージが接続された４ゲージ測定モードとのうちの少なくともいずれかを含む複数の測定モードにより選択的に測定を行なう場合に、容易に、ひずみゲージ等の接続状態を検知し、対応する測定モードを的確に判定することが可能となる。
【００５７】
本発明の請求項１１のひずみゲージ式測定器における測定モード判別方法によれば、請求項１０の方法であって、前記複数の測定モードは、４個のひずみゲージをループ状に順次接続した４ゲージブリッジの第１〜第３の接続点が前記第１〜第３の端子に接続され且つ前記４ゲージブリッジの第４の接続点が温度により抵抗値が変化する温度センサを介して前記第４の端子に接続された測温機能付変換器測定モードをさらに含み、そして前記モード推定ステップは、前記抵抗値計測ステップによる前記各抵抗計測状態における計測抵抗値に基づいて、前記測温機能付変換器の接続状態を弁別し、前記測温機能付変換器測定モードを推定するステップをさらに含むことにより、特に、前記複数の測定モードが、４個のひずみゲージをループ状に順次接続した４ゲージブリッジの第１〜第３の接続点が前記第１〜第３の端子に接続され且つ前記４ゲージブリッジの第４の接続点が温度により抵抗値が変化する温度センサを介して前記第４の端子に接続された測温機能付変換器測定モードをさらに含む場合に、容易に、ひずみゲージ等の接続状態を検知し、対応する測定モードを的確に判定することが可能となる。
【００５８】
本発明の請求項１２のひずみゲージ式測定器における測定モード判別方法によれば、請求項１０または請求項１１の方法であって、前記複数の測定モードは、ポテンショメータ式センサの固定側の両端がそれぞれ前記第１および第３の端子に接続され且つ前記ポテンショメータ式センサの可動端が前記第２の端子に接続されたポテンショメータ式センサ測定モードをさらに含み、そして前記モード推定ステップは、前記抵抗値計測ステップによる前記各抵抗計測状態における計測抵抗値に基づいて、前記ポテンショメータ式センサの接続状態を弁別し、前記ポテンショメータ式センサ測定モードを推定するステップをさらに含むことにより、特に、前記複数の測定モードが、ポテンショメータ式センサの固定側の両端がそれぞれ前記第１および第３の端子に接続され且つ前記ポテンショメータ式センサの可動端が前記第２の端子に接続されたポテンショメータ式センサ測定モードをさらに含む場合に、容易に、ひずみゲージ等の接続状態を検知し、対応する測定モードを的確に判定することが可能となる。
【００５９】
本発明の請求項１３のひずみゲージ式測定器における測定モード判別方法によれば、請求項１０〜請求項１２のうちのいずれか１項の方法であって、前記モード推定ステップは、前記抵抗値計測ステップによる前記各抵抗計測状態における計測抵抗値に基づいて、前記第１〜第４の端子に対する接続状態を弁別し、前記１ゲージ測定モードと推定した場合における接続されたひずみゲージの規格抵抗値を推定するステップをさらに含むことにより、特に、前記１ゲージ測定モードのひずみゲージの規格抵抗値を推定することが可能となる。
本発明の請求項１４のひずみゲージ式測定器における測定モード判別方法によれば、請求項１０〜請求項１３のうちのいずれか１項の方法であって、前記モード推定ステップは、前記抵抗値計測ステップによる前記各抵抗計測状態における計測抵抗値に基づいて、前記第１〜第４の端子に何も接続されていない状態を弁別し、前記第１〜第４の端子に何も接続されていない状態を推定するステップをさらに含むことにより、特に、前記第１〜第４の端子に何も接続されていない状態を推定することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一つの実施の形態に係るひずみゲージ式測定器における測定モード自動設定システムの要部の構成を模式的に示す回路構成図である。
【図２】図１のひずみゲージ式測定器における測定モード自動設定システムの測定モード判別の原理を説明するための模式的な等価回路図である。
【図３】この図の（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、図１のひずみゲージ式測定器における測定モード自動設定システムの測定モード判別の原理を説明するための３種の模式的な等価回路図である。
【図４】図１のひずみゲージ式測定器における測定モード自動設定システムの測定モード判別処理を説明するための第１のフローチャートである。
【図５】図１のひずみゲージ式測定器における測定モード自動設定システムの測定モード判別処理の図４に続く部分を説明するための第２のフローチャートである。
【図６】図１のひずみゲージ式測定器における測定モード自動設定システムの測定モード判別処理の図４に続く他の部分を説明するための第３のフローチャートである。
【図７】図１のひずみゲージ式測定器における測定モード自動設定システムの測定モード判別処理を説明するための測定モード（未接続）の模式的回路図である。
【図８】図１のひずみゲージ式測定器における測定モード自動設定システムの測定モード判別処理を説明するための測定モード（ひずみゲージ、ポテンショメータ以外のセンサー）の模式的回路図である。
【図９】図１のひずみゲージ式測定器における測定モード自動設定システムの測定モード判別処理を説明するための測定モード（接続異常）の模式的回路図である。
【図１０】図１のひずみゲージ式測定器における測定モード自動設定システムの測定モード判別処理を説明するための測定モード（接続異常）の模式的回路図である。
【図１１】図１のひずみゲージ式測定器における測定モード自動設定システムの測定モード判別処理を説明するための測定モード（測温機能付変換器測定モード）の模式的回路図である。
【図１２】図１のひずみゲージ式測定器における測定モード自動設定システムの測定モード判別処理を説明するための測定モード（ポテンショメータ式センサ測定モード）の模式的回路図である。
【図１３】図１のひずみゲージ式測定器における測定モード自動設定システムの測定モード判別処理を説明するための測定モード（２ゲージ測定モード）の模式的回路図である。
【図１４】図１のひずみゲージ式測定器における測定モード自動設定システムの測定モード判別処理を説明するための測定モード（１ゲージ測定モード）の模式的回路図である。
【図１５】図１のひずみゲージ式測定器における測定モード自動設定システムの測定モード判別処理を説明するための測定モード（４ゲージ測定モード）の模式的回路図である。
【符号の説明】
１ 測定器
２ ケーブル
３ 変換器／センサ
ＳＷ１〜ＳＷ９ スイッチ
ＰＡ１，ＰＡ２ 増幅器
ＣＣ 定電流源
Ａ′，Ｂ′，Ｃ′，Ｄ′ 端子
Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ 接続点
Ｒ′ ブリッジ抵抗
ｒ１〜ｒ４ ケーブル抵抗
Ｐ１〜Ｐ９ 被選択端
【発明の属する技術分野】
本発明は、ひずみゲージまたはひずみゲージ式変換器を用いることを前提としたひずみゲージ式測定器におけるひずみゲージの結線方式等の測定モードを、接続端子の端子間抵抗等によって測定器側から判別し、それに応じて測定器の状態を適正に設定する技術に係り、特に、多チャンネルのひずみゲージ式測定器に好適な、測定モード自動設定システムおよび測定モード判別方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、ひずみ測定において、ひずみゲージまたはひずみゲージ式変換器等を用いて測定する場合、この種のひずみゲージ式測定器には、ひずみゲージの結線方式の相違などによる複数の測定モードが存在する。具体的には、例えば単一のひずみゲージのみを用いる１ゲージ測定モード、２個のひずみゲージをハーフブリッジ接続して用いる２ゲージ測定モードおよび４個のひずみゲージをフルブリッジ接続して用いる４ゲージ測定モードなどが、代表的な測定モードである。一般に、ひずみゲージ式測定器の接続に用いる接続端子は、ある程度標準化されており、複数の端子からなる接続端子に対するひずみゲージ等の結線方式は、個々の測定モード毎に一義的に定まっていることが多い。また、測定器側では、これらの測定モードによって、給電方式、給電個所、計測情報、計測個所、および入出力抵抗等の少なくともいずれかが異なるため、ひずみゲージ等の結線に適用された測定モードに応じて測定器側においても個々に測定モードを設定しなければならない。すなわち、測定に先立って、接続されたひずみゲージ等の測定モードを確認し、測定チャンネル、測定個所、ひずみゲージ抵抗値等と共に測定モードを記録紙に記録しておき、それに合わせて測定器の測定モードを設定しなければならなかった。このように、測定器の測定モードを設定する作業は、煩雑で且つ間違え易い作業であり、測定に際し大きな負担となっている。
【０００３】
一方、ひずみ測定は、測定器から離れた場所に設置したひずみゲージに接続ケーブルを介して測定器を接続し、遠隔地のひずみを測定しなければならないことも多い。また、接続ケーブルに接続されたひずみゲージ自体は、地中やコンクリート中に埋設されることもあり、接続状態を容易に視認することができない場合も少なくない。このため、従来は、接続ケーブルを介してひずみゲージ等を接続した際に、測定器側の測定モードの設定のために、上述したように、測定モードをメモ等に記録しておく必要があった。特に、ダム等のように大きな建造物や施設、あるいは工事現場等の多数の個所に、ひずみゲージおよびひずみゲージ式変換器等を含む種々のセンサを多数設置し、それぞれ複数の端子からなる各チャンネル毎の接続端子にケーブルを介して接続し、これら多チャンネルの接続端子を測定器にスキャナを使用して選択的に走査接続して測定を行なう多点観測システムにおいては、予め個々のチャンネル毎の接続モードを走査接続機能を有する多チャンネル測定器に設定しなければならない。このような測定システムでは、保守または測定対象の変動によるセンサの除去や追加に伴うチャンネルの変更および増減、並びに多チャンネル測定器の交換の都度、各チャンネルの測定モードの変更設定を行なう必要がある。
【０００４】
したがって、各チャンネルの接続モード等を記録したメモ等を長期間にわたって保管しておかなければならず、しかも各チャンネルの測定モードの変更設定作業も極めて煩雑である。
また、ひずみゲージ等と接続ケーブルを含んだ測定系の断線等の状態を測定器側からチェックすることが行なわれているが、断線の有無のような、測定系の正常／異常のみを判断するものであった。測定系の特定の端子間の正確な抵抗値を検知するためには、テスター等を用いて個々に抵抗値を測定する必要があり、このため、ダム等の建造物の観測システムの保守のために必要な測定系のひずみゲージ等の抵抗値および絶縁抵抗値の経時変化の測定は、個々にテスター等を用いて測定しなければならないが、この作業が煩雑で数百箇所に設定された各ひずみゲージをそれぞれ測定するには、膨大な時間を要するため、年間１〜２回程度しか行なわれておらず、経時変化を観測する上で、充分な測定は行なわれていなかった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上述したように、従来は、ひずみゲージ等を接続した測定系の測定モードやひずみゲージの抵抗値等を、予めメモ等に記録しておくか、個々に確認するかして、測定器側に該当する測定モードを設定する必要があり、測定モードの設定作業が、煩雑であるばかりか、誤認等による誤設定も生じがちであった。しかも、このことは、多チャンネルの測定系を選択的に走査接続する測定システムにおいては、測定モードの設定作業を著しく煩雑化する原因にもなっていた。
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたもので、所定の複数の端子に対するひずみゲージの接続状態が異なる複数の測定モードにより選択的に測定を行なうひずみゲージ式測定器において、前記所定の複数の端子に対するひずみゲージ等の接続状態を測定器側から検知し、対応する測定モードを判定することを可能として、測定モードの自動設定をも可能とするひずみゲージ式測定器における測定モード自動設定システムおよび測定モード判別方法を提供することを目的としている。
【０００６】
本発明の請求項１の目的は、特に、所定の複数の端子に対するひずみゲージ等の接続状態を測定器側から検知し、対応する測定モードを判定して、測定モードを自動的に設定することを可能とするひずみゲージ式測定器における測定モード自動設定システムを提供することにある。
本発明の請求項２の目的は、特に、ひずみゲージ等の接続状態を的確に検知し、対応する測定モードをより正確に判定して、設定することを可能とするひずみゲージ式測定器における測定モード自動設定システムを提供することにある。
本発明の請求項３の目的は、特に、比較的簡単な構成で、ひずみゲージ等の接続状態を検知し、対応する測定モードを的確に判定することを可能とするひずみゲージ式測定器における測定モード自動設定システムを提供することにある。
本発明の請求項４の目的は、特に、前記複数の端子が、第１、第２、第３および第４の端子を含み、前記複数の測定モードが、前記第１の端子と前記第２の端子との間に単一のひずみゲージが接続され且つ前記第２の端子と前記第３の端子との間が短絡された１ゲージ測定モードと、前記第１の端子と前記第２の端子との間に１個のひずみゲージが接続され且つ前記第２の端子と前記第３の端子との間に他の１個のひずみゲージが接続された２ゲージ測定モードと、前記第１の端子と前記第２の端子との間、前記第２の端子と前記第３の端子との間、前記第３の端子と前記第４の端子との間、そして前記第４の端子と前記第１の端子との間のそれぞれ１個ずつのひずみゲージが接続された４ゲージ測定モードとのうちの少なくともいずれかを含む場合に、簡単な構成で、ひずみゲージ等の接続状態を検知し、対応する測定モードを的確に判定することを可能とするひずみゲージ式測定器における測定モード自動設定システムを提供することにある。
【０００７】
本発明の請求項５の目的は、特に、前記複数の測定モードが、４個のひずみゲージをループ状に順次接続した４ゲージブリッジの第１〜第３の接続点が前記第１〜第３の端子に接続され且つ前記４ゲージブリッジの第４の接続点が温度により抵抗値が変化する温度センサを介して前記第４の端子に接続された測温機能付変換器測定モードをさらに含む場合に、簡単な構成で、ひずみゲージ等の接続状態を検知し、対応する測定モードを的確に判定することを可能とするひずみゲージ式測定器における測定モード自動設定システムを提供することにある。
本発明の請求項６の目的は、特に、前記複数の測定モードが、ポテンショメータ式センサの固定側の両端がそれぞれ前記第１および第３の端子に接続され且つ前記ポテンショメータ式センサの可動端が前記第２の端子に接続されたポテンショメータ式センサ測定モードをさらに含む場合に、簡単な構成で、ひずみゲージ等の接続状態を検知し、対応する測定モードを的確に判定することを可能とするひずみゲージ式測定器における測定モード自動設定システムを提供することにある。
【０００８】
本発明の請求項７の目的は、特に、前記１ゲージ測定モードのひずみゲージの規格抵抗値を推定することを可能とするひずみゲージ式測定器における測定モード自動設定システムを提供することにある。
本発明の請求項８の目的は、特に、前記第１〜第４の端子に何も接続されていない状態を推定することを可能とするひずみゲージ式測定器における測定モード自動設定システムを提供することにある。
本発明の請求項９の目的は、特に、多チャンネルの各々について所定の複数の端子に対するひずみゲージの接続状態が異なる複数の測定モードにより選択的に測定を行なう多チャンネル測定器における各チャンネルの端子に対して、それぞれ、ひずみゲージ等の接続状態を測定器側から検知し、対応する測定モードを判定して、多チャンネルの測定モードを自動的に設定することを可能とするひずみゲージ式測定器における測定モード自動設定システムを提供することにある。
【０００９】
本発明の請求項１０の目的は、特に、第１、第２、第３および第４の端子に対して、前記第１の端子と前記第２の端子との間に単一のひずみゲージが接続され且つ前記第２の端子と前記第３の端子との間が短絡された１ゲージ測定モードと、前記第１の端子と前記第２の端子との間に１個のひずみゲージが接続され且つ前記第２の端子と前記第３の端子との間に他の１個のひずみゲージが接続された２ゲージ測定モードと、前記第１の端子と前記第２の端子との間、前記第２の端子と前記第３の端子との間、前記第３の端子と前記第４の端子との間、そして前記第４の端子と前記第１の端子との間のそれぞれ１個ずつのひずみゲージが接続された４ゲージ測定モードとのうちの少なくともいずれかを含む複数の測定モードにより選択的に測定を行なう場合に、容易に、ひずみゲージ等の接続状態を検知し、対応する測定モードを的確に判定することを可能とするひずみゲージ式測定器における測定モード判別方法を提供することにある。
【００１０】
本発明の請求項１１の目的は、特に、前記複数の測定モードが、４個のひずみゲージをループ状に順次接続した４ゲージブリッジの第１〜第３の接続点が前記第１〜第３の端子に接続され且つ前記４ゲージブリッジの第４の接続点が温度により抵抗値が変化する温度センサを介して前記第４の端子に接続された測温機能付変換器測定モードをさらに含む場合に、容易に、ひずみゲージ等の接続状態を検知し、対応する測定モードを的確に判定することを可能とするひずみゲージ式測定器における測定モード判別方法を提供することにある。
本発明の請求項１２の目的は、特に、前記複数の測定モードが、ポテンショメータ式センサの固定側の両端がそれぞれ前記第１および第３の端子に接続され且つ前記ポテンショメータ式センサの可動端が前記第２の端子に接続されたポテンショメータ式センサ測定モードをさらに含む場合に、容易に、ひずみゲージ等の接続状態を検知し、対応する測定モードを的確に判定することを可能とするひずみゲージ式測定器における測定モード判別方法を提供することにある。
【００１１】
本発明の請求項１３の目的は、特に、前記１ゲージ測定モードのひずみゲージの規格抵抗値を推定することを可能とするひずみゲージ式測定器における測定モード判別方法を提供することにある。
本発明の請求項１４の目的は、特に、前記第１〜第４の端子に何も接続されていない状態を推定することを可能とするひずみゲージ式測定器における測定モード判別方法を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載した本発明に係るひずみゲージ式測定器における測定モード自動設定システムは、上述した目的を達成するために、
所定の複数の端子に対するひずみゲージの接続状態が異なる複数の測定モードにより選択的に測定を行なうひずみゲージ式測定器における測定モード自動設定システムにおいて、
ひずみゲージが接続される所定の複数の端子の少なくとも一部に対し、給電路および検出端子を切り替えて給電するとともに端子間抵抗値を検出し、該端子間抵抗値に基づいて前記測定モードを判別するモード判別手段と、
前記モード判別手段による判別結果に基づいて計測系を切り替えて、測定モードに応じた計測を行なう計測手段と、
を具備することを特徴としている。
【００１３】
請求項２に記載した本発明に係るひずみゲージ式測定器における測定モード自動設定システムは、請求項１のシステムであって、前記複数の端子に対する前記ひずみゲージの接続回路は、前記複数の測定モードの個々の測定モード毎に一義的に定められていることを特徴としている。
請求項３に記載した本発明に係るひずみゲージ式測定器における測定モード自動設定システムは、請求項１または請求項２のシステムであって、
前記モード判別手段は、
前記所定の複数の端子の端子間の抵抗値を選択的に計測する手段と、
前記抵抗値を選択的に計測する手段により計測された選択的な端子間の抵抗値に基づいて、前記所定の複数の端子に対するひずみゲージの接続状態を弁別し該当する測定モードを推定する手段と
を含むことを特徴としている。
【００１４】
請求項４に記載した本発明に係るひずみゲージ式測定器における測定モード自動設定システムは、請求項１〜請求項３のうちのいずれか１項のシステムであって、
前記複数の端子は、第１、第２、第３および第４の端子を含み、
前記複数の測定モードは、前記第１の端子と前記第２の端子との間に単一のひずみゲージが接続され且つ前記第２の端子と前記第３の端子との間が短絡された１ゲージ測定モードと、前記第１の端子と前記第２の端子との間に１個のひずみゲージが接続され且つ前記第２の端子と前記第３の端子との間に他の１個のひずみゲージが接続された２ゲージ測定モードと、前記第１の端子と前記第２の端子との間、前記第２の端子と前記第３の端子との間、前記第３の端子と前記第４の端子との間、そして前記第４の端子と前記第１の端子との間のそれぞれ１個ずつのひずみゲージが接続された４ゲージ測定モードとのうちの少なくともいずれかを含み、さらに
前記モード判別手段は、前記第１の端子と前記第３の端子との間に定電流を給電して、両端子間の端子電圧より両端子間の抵抗値を計測する第１の抵抗計測状態と、前記第４の端子と前記第２の端子との間に定電流を給電して、両端子間の端子電圧より両端子間の抵抗値を計測する第２の抵抗計測状態と、前記第２の端子と前記第３の端子との間に定電流を給電して、両端子間の端子電圧より両端子間の抵抗値を計測する第３の抵抗計測状態とによって抵抗値を計測する抵抗値計測手段と、前記抵抗値計測手段による前記各抵抗計測状態における計測抵抗値に基づいて、前記第１〜第４の端子に対するひずみゲージの接続状態を弁別し、前記１ゲージ測定モード、２ゲージ測定モードおよび４ゲージ測定モードの少なくともいずれかを含む測定モードのうちの該当する測定モードを推定するモード推定手段とを含む
ことを特徴としている。
【００１５】
請求項５に記載した本発明に係るひずみゲージ式測定器における測定モード自動設定システムは、請求項４のシステムであって、
前記複数の測定モードは、４個のひずみゲージをループ状に順次接続した４ゲージブリッジの第１〜第３の接続点が前記第１〜第３の端子に接続され且つ前記４ゲージブリッジの第４の接続点が温度により抵抗値が変化する温度センサを介して前記第４の端子に接続された測温機能付変換器測定モードをさらに含み、そして
前記モード判別手段の前記モード推定手段は、前記モード判別手段の前記抵抗値計測手段による前記各抵抗計測状態における計測抵抗値に基づいて、前記測温機能付変換器の接続状態を弁別し、前記測温機能付変換器測定モードを推定する手段をさらに含む
ことを特徴としている。
【００１６】
請求項６に記載した本発明に係るひずみゲージ式測定器における測定モード自動設定システムは、請求項４または請求項５のシステムであって、
前記複数の測定モードは、ポテンショメータ式センサの固定側の両端がそれぞれ前記第１および第３の端子に接続され且つ前記ポテンショメータ式センサの可動端が前記第２の端子に接続されたポテンショメータ式センサ測定モードをさらに含み、そして
前記モード判別手段の前記モード推定手段は、前記モード判別手段の前記抵抗値計測手段による前記各抵抗計測状態における計測抵抗値に基づいて、前記ポテンショメータ式センサの接続状態を弁別し、前記ポテンショメータ式センサ測定モードを推定する手段をさらに含む
ことを特徴としている。
請求項７に記載した本発明に係るひずみゲージ式測定器における測定モード自動設定システムは、請求項４〜請求項６のうちのいずれか１項のシステムであって、前記モード判別手段の前記モード推定手段は、前記モード判別手段の前記抵抗値計測手段による前記各抵抗計測状態における計測抵抗値に基づいて、前記第１〜第４の端子に対する接続状態を弁別し、前記１ゲージ測定モードと推定した場合における接続されたひずみゲージの規格抵抗値を推定する手段をさらに含むことを特徴としている。
【００１７】
請求項８に記載した本発明に係るひずみゲージ式測定器における測定モード自動設定システムは、請求項１〜請求項７のうちのいずれか１項のシステムであって、前記モード判別手段は、前記所定の複数の端子の少なくとも一部の端子の端子間について計測される計測抵抗値およびその端子に基づいて、前記第１〜第４の端子に何も接続されていない状態を弁別し、前記第１〜第４の端子に何も接続されていない状態を推定する手段をさらに含むことを特徴としている。
請求項９に記載した本発明に係るひずみゲージ式測定器における測定モード自動設定システムは、
多チャンネルの各々について所定の複数の端子に対するひずみゲージの接続状態が異なる複数の測定モードにより選択的に測定を行なう多チャンネル測定器における測定モード自動設定システムにおいて、
各々所定の複数の端子を有する各チャンネルについて、順次、それぞれ請求項１〜請求項８の少なくともいずれか１項のモード判別手段および計測手段を、切り替え走査して接続する手段を含む
ことを特徴としている。
【００１８】
請求項１０に記載した本発明に係るひずみゲージ式測定器における測定モード判別方法は、上述した目的を達成するために、
所定の第１、第２、第３および第４の端子に対するひずみゲージの接続状態が異なる複数の測定モードにより選択的に測定を行なうひずみゲージ式測定器における測定モード判別方法において、
前記複数の測定モードは、前記第１の端子と前記第２の端子との間に単一のひずみゲージが接続され且つ前記第２の端子と前記第３の端子との間が短絡された１ゲージ測定モードと、前記第１の端子と前記第２の端子との間に１個のひずみゲージが接続され且つ前記第２の端子と前記第３の端子との間に他の１個のひずみゲージが接続された２ゲージ測定モードと、前記第１の端子と前記第２の端子との間、前記第２の端子と前記第３の端子との間、前記第３の端子と前記第４の端子との間、そして前記第４の端子と前記第１の端子との間のそれぞれ１個ずつのひずみゲージが接続された４ゲージ測定モードとのうちの少なくともいずれかを含み、そして
前記第１の端子と前記第３の端子との間に定電流を給電して、両端子間の端子電圧より両端子間の抵抗値を計測する第１の抵抗計測状態と、前記第４の端子と前記第２の端子との間に定電流を給電して、両端子間の端子電圧より両端子間の抵抗値を計測する第２の抵抗計測状態と、前記第２の端子と前記第３の端子との間に定電流を給電して、両端子間の端子電圧より両端子間の抵抗値を計測する第３の抵抗計測状態とを交互に選択的に切り替えてそれぞれ抵抗値を計測する抵抗値計測ステップと、
前記抵抗値計測ステップによる前記各抵抗計測状態における計測抵抗値に基づいて、前記第１〜第４の端子に対するひずみゲージの接続状態を弁別し、前記１ゲージ測定モード、２ゲージ測定モードおよび４ゲージ測定モードの少なくともいずれかを含む測定モードのうちの該当する測定モードを推定するモード推定ステップと
を有することを特徴としている。
【００１９】
請求項１１に記載した本発明に係るひずみゲージ式測定器における測定モード判別方法は、請求項１０の方法であって、
前記複数の測定モードは、４個のひずみゲージをループ状に順次接続した４ゲージブリッジの第１〜第３の接続点が前記第１〜第３の端子に接続され且つ前記４ゲージブリッジの第４の接続点が温度により抵抗値が変化する温度センサを介して前記第４の端子に接続された測温機能付変換器測定モードをさらに含み、そして
前記モード推定ステップは、前記抵抗値計測ステップによる前記各抵抗計測状態における計測抵抗値に基づいて、前記測温機能付変換器の接続状態を弁別し、前記測温機能付変換器測定モードを推定するステップをさらに含む
ことを特徴としている。
【００２０】
請求項１２に記載した本発明に係るひずみゲージ式測定器における測定モード判別方法は、請求項１０または請求項１１の方法であって、
前記複数の測定モードは、ポテンショメータ式センサの固定側の両端がそれぞれ前記第１および第３の端子に接続され且つ前記ポテンショメータ式センサの可動端が前記第２の端子に接続されたポテンショメータ式センサ測定モードをさらに含み、そして
前記モード推定ステップは、前記抵抗値計測ステップによる前記各抵抗計測状態における計測抵抗値に基づいて、前記ポテンショメータ式センサの接続状態を弁別し、前記ポテンショメータ式センサ測定モードを推定するステップをさらに含む
ことを特徴としている。
【００２１】
請求項１３に記載した本発明に係るひずみゲージ式測定器における測定モード判別方法は、請求項１０〜請求項１２のうちのいずれか１項の方法であって、前記モード推定ステップは、前記抵抗値計測ステップによる前記各抵抗計測状態における計測抵抗値に基づいて、前記第１〜第４の端子に対する接続状態を弁別し、前記１ゲージ測定モードと推定した場合における接続されたひずみゲージの規格抵抗値を推定するステップをさらに含むことを特徴としている。
請求項１４に記載した本発明に係るひずみゲージ式測定器における測定モード判別方法は、請求項１０〜請求項１３のうちのいずれか１項の方法であって、前記モード推定ステップは、前記抵抗値計測ステップによる前記各抵抗計測状態における計測抵抗値に基づいて、前記第１〜第４の端子に何も接続されていない状態を弁別し、前記第１〜第４の端子に何も接続されていない状態を推定するステップをさらに含むことを特徴としている。
【００２２】
【作用】
すなわち、本発明の請求項１によるひずみゲージ式測定器における測定モード自動設定システムは、
所定の複数の端子に対するひずみゲージの接続状態が異なる複数の測定モードにより選択的に測定を行なうひずみゲージ式測定器における測定モード自動設定システムにおいて、
ひずみゲージが接続される所定の複数の端子の少なくとも一部に対し、給電路および検出端子を切り替えて給電するとともに端子間抵抗値を検出し、該端子間抵抗値に基づいて前記測定モードを判別するモード判別手段と、
前記モード判別手段による判別結果に基づいて計測系を切り替えて、測定モードに応じた計測を行なう計測手段と、
を具備する。
このような構成により、所定の複数の端子に対するひずみゲージの接続状態が異なる複数の測定モードにより選択的に測定を行なうひずみゲージ式測定器において、前記所定の複数の端子に対するひずみゲージ等の接続状態を測定器側から検知し、対応する測定モードを判定することが可能となり、測定モードの自動設定も可能となる。
【００２３】
本発明の請求項２によるひずみゲージ式測定器における測定モード自動設定システムは、前記複数の端子に対する前記ひずみゲージの接続回路が、前記複数の測定モードの個々の測定モード毎に一義的に定められている。
このような構成により、特に、ひずみゲージ等の接続状態を的確に検知し、対応する測定モードをより正確に判定して、設定することが可能となる。
本発明の請求項３によるひずみゲージ式測定器における測定モード自動設定システムは、
前記モード判別手段が、
前記所定の複数の端子の端子間の抵抗値を選択的に計測する手段と、
この手段により計測された選択的な端子間の抵抗値に基づいて、前記所定の複数の端子に対するひずみゲージの接続状態を弁別し該当する測定モードを推定する手段と
を含む。
このような構成により、特に、比較的簡単な構成で、ひずみゲージ等の接続状態を検知し、対応する測定モードを的確に判定することが可能となる。
【００２４】
本発明の請求項４によるひずみゲージ式測定器における測定モード自動設定システムは、
前記複数の端子は、第１、第２、第３および第４の端子を含み、
前記複数の測定モードは、前記第１の端子と前記第２の端子との間に単一のひずみゲージが接続され且つ前記第２の端子と前記第３の端子との間が短絡された１ゲージ測定モードと、前記第１の端子と前記第２の端子との間に１個のひずみゲージが接続され且つ前記第２の端子と前記第３の端子との間に他の１個のひずみゲージが接続された２ゲージ測定モードと、前記第１の端子と前記第２の端子との間、前記第２の端子と前記第３の端子との間、前記第３の端子と前記第４の端子との間、そして前記第４の端子と前記第１の端子との間のそれぞれ１個ずつのひずみゲージが接続された４ゲージ測定モードとのうちの少なくともいずれかを含み、さらに
前記モード判別手段は、前記第１の端子と前記第３の端子との間に定電流を給電して、両端子間の端子電圧より両端子間の抵抗値を計測する第１の抵抗計測状態と、前記第４の端子と前記第２の端子との間に定電流を給電して、両端子間の端子電圧より両端子間の抵抗値を計測する第２の抵抗計測状態と、前記第２の端子と前記第３の端子との間に定電流を給電して、両端子間の端子電圧より両端子間の抵抗値を計測する第３の抵抗計測状態とによって抵抗値を計測する抵抗値計測手段と、前記抵抗値計測手段による前記各抵抗計測状態における計測抵抗値に基づいて、前記第１〜第４の端子に対するひずみゲージの接続状態を弁別し、前記１ゲージ測定モード、２ゲージ測定モードおよび４ゲージ測定モードの少なくともいずれかを含む測定モードのうちの該当する測定モードを推定するモード推定手段とを含む。
【００２５】
このような構成により、特に、前記複数の端子が、第１、第２、第３および第４の端子を含み、前記複数の測定モードが、前記第１の端子と前記第２の端子との間に単一のひずみゲージが接続され且つ前記第２の端子と前記第３の端子との間が短絡された１ゲージ測定モードと、前記第１の端子と前記第２の端子との間に１個のひずみゲージが接続され且つ前記第２の端子と前記第３の端子との間に他の１個のひずみゲージが接続された２ゲージ測定モードと、前記第１の端子と前記第２の端子との間、前記第２の端子と前記第３の端子との間、前記第３の端子と前記第４の端子との間、そして前記第４の端子と前記第１の端子との間のそれぞれ１個ずつのひずみゲージが接続された４ゲージ測定モードとのうちの少なくともいずれかを含む場合に、簡単な構成で、ひずみゲージ等の接続状態を検知し、対応する測定モードを的確に判定することが可能となる。
【００２６】
本発明の請求項５によるひずみゲージ式測定器における測定モード自動設定システムは、
前記複数の測定モードは、４個のひずみゲージをループ状に順次接続した４ゲージブリッジの第１〜第３の接続点が前記第１〜第３の端子に接続され且つ前記４ゲージブリッジの第４の接続点が温度により抵抗値が変化する温度センサを介して前記第４の端子に接続された測温機能付変換器測定モードをさらに含み、そして
前記モード判別手段の前記モード推定手段は、前記モード判別手段の前記抵抗値計測手段による前記各抵抗計測状態における計測抵抗値に基づいて、前記測温機能付変換器の接続状態を弁別し、前記測温機能付変換器測定モードを推定する手段をさらに含む。
このような構成により、特に、前記複数の測定モードが、４個のひずみゲージをループ状に順次接続した４ゲージブリッジの第１〜第３の接続点が前記第１〜第３の端子に接続され且つ前記４ゲージブリッジの第４の接続点が温度により抵抗値が変化する温度センサを介して前記第４の端子に接続された測温機能付変換器測定モードをさらに含む場合に、簡単な構成で、ひずみゲージ等の接続状態を検知し、対応する測定モードを的確に判定することが可能となる。
【００２７】
本発明の請求項６によるひずみゲージ式測定器における測定モード自動設定システムは、
前記複数の測定モードは、ポテンショメータ式センサの固定側の両端がそれぞれ前記第１および第３の端子に接続され且つ前記ポテンショメータ式センサの可動端が前記第２の端子に接続されたポテンショメータ式センサ測定モードをさらに含み、そして
前記モード判別手段の前記モード推定手段は、前記モード判別手段の前記抵抗値計測手段による前記各抵抗計測状態における計測抵抗値に基づいて、前記ポテンショメータ式センサの接続状態を弁別し、前記ポテンショメータ式センサ測定モードを推定する手段をさらに含む。
このような構成により、簡単な構成で、ひずみゲージ等の接続状態を検知し、対応する測定モードを的確に判定することが可能となる。
【００２８】
本発明の請求項７によるひずみゲージ式測定器における測定モード自動設定システムは、前記モード判別手段の前記モード推定手段は、前記モード判別手段の前記抵抗値計測手段による前記各抵抗計測状態における計測抵抗値に基づいて、前記第１〜第４の端子に対する接続状態を弁別し、前記１ゲージ測定モードと推定した場合における接続されたひずみゲージの規格抵抗値を推定する手段をさらに含む。
このような構成により、特に、前記１ゲージ測定モードのひずみゲージの規格抵抗値を推定することが可能となる。
本発明の請求項８によるひずみゲージ式測定器における測定モード自動設定システムは、前記モード判別手段は、前記所定の複数の端子の少なくとも一部の端子の端子間について計測される計測抵抗値およびその端子に基づいて、前記第１〜第４の端子に何も接続されていない状態を弁別し、前記第１〜第４の端子に何も接続されていない状態を推定する手段をさらに含む。
このような構成により、特に、前記第１〜第４の端子に何も接続されていない状態を推定することが可能となる。
【００２９】
本発明の請求項９によるひずみゲージ式測定器における測定モード自動設定システムは、
多チャンネルの各々について所定の複数の端子に対するひずみゲージの接続状態が異なる複数の測定モードにより選択的に測定を行なう多チャンネル測定器における測定モード自動設定システムにおいて、
各々所定の複数の端子を有する各チャンネルについて、順次、それぞれ請求項１〜請求項８の少なくともいずれか１項のモード判別手段および計測手段を、切り替え走査して接続する手段を含む。
このような構成により、特に、多チャンネルの各々について所定の複数の端子に対するひずみゲージの接続状態が異なる複数の測定モードにより選択的に測定を行なう多チャンネル測定器における各チャンネルの端子に対して、それぞれ、ひずみゲージ等の接続状態を測定器側から検知し、対応する測定モードを判定して、多チャンネルの測定モードを自動的に設定することが可能となる。
【００３０】
本発明の請求項１０によるひずみゲージ式測定器における測定モード判別方法は、
所定の第１、第２、第３および第４の端子に対するひずみゲージの接続状態が異なる複数の測定モードにより選択的に測定を行なうひずみゲージ式測定器における測定モード判別方法において、
前記複数の測定モードは、前記第１の端子と前記第２の端子との間に単一のひずみゲージが接続され且つ前記第２の端子と前記第３の端子との間が短絡された１ゲージ測定モードと、前記第１の端子と前記第２の端子との間に１個のひずみゲージが接続され且つ前記第２の端子と前記第３の端子との間に他の１個のひずみゲージが接続された２ゲージ測定モードと、前記第１の端子と前記第２の端子との間、前記第２の端子と前記第３の端子との間、前記第３の端子と前記第４の端子との間、そして前記第４の端子と前記第１の端子との間のそれぞれ１個ずつのひずみゲージが接続された４ゲージ測定モードとのうちの少なくともいずれかを含み、そして
前記第１の端子と前記第３の端子との間に定電流を給電して、両端子間の端子電圧より両端子間の抵抗値を計測する第１の抵抗計測状態と、前記第４の端子と前記第２の端子との間に定電流を給電して、両端子間の端子電圧より両端子間の抵抗値を計測する第２の抵抗計測状態と、前記第２の端子と前記第３の端子との間に定電流を給電して、両端子間の端子電圧より両端子間の抵抗値を計測する第３の抵抗計測状態とを交互に選択的に切り替えてそれぞれ抵抗値を計測する抵抗値計測ステップと、
前記抵抗値計測ステップによる前記各抵抗計測状態における計測抵抗値に基づいて、前記第１〜第４の端子に対するひずみゲージの接続状態を弁別し、前記１ゲージ測定モード、２ゲージ測定モードおよび４ゲージ測定モードの少なくともいずれかを含む測定モードのうちの該当する測定モードを推定するモード推定ステップと
を有する。
【００３１】
このようにすることにより、特に、第１、第２、第３および第４の端子に対して、前記第１の端子と前記第２の端子との間に単一のひずみゲージが接続され且つ前記第２の端子と前記第３の端子との間が短絡された１ゲージ測定モードと、前記第１の端子と前記第２の端子との間に１個のひずみゲージが接続され且つ前記第２の端子と前記第３の端子との間に他の１個のひずみゲージが接続された２ゲージ測定モードと、前記第１の端子と前記第２の端子との間、前記第２の端子と前記第３の端子との間、前記第３の端子と前記第４の端子との間、そして前記第４の端子と前記第１の端子との間のそれぞれ１個ずつのひずみゲージが接続された４ゲージ測定モードとのうちの少なくともいずれかを含む複数の測定モードにより選択的に測定を行なう場合に、容易に、ひずみゲージ等の接続状態を検知し、対応する測定モードを的確に判定することが可能となる。
【００３２】
本発明の請求項１１によるひずみゲージ式測定器における測定モード判別方法は、請求項１０の方法であって、
前記複数の測定モードは、４個のひずみゲージをループ状に順次接続した４ゲージブリッジの第１〜第３の接続点が前記第１〜第３の端子に接続され且つ前記４ゲージブリッジの第４の接続点が温度により抵抗値が変化する温度センサを介して前記第４の端子に接続された測温機能付変換器測定モードをさらに含み、そして
前記モード推定ステップは、前記抵抗値計測ステップによる前記各抵抗計測状態における計測抵抗値に基づいて、前記測温機能付変換器の接続状態を弁別し、前記測温機能付変換器測定モードを推定するステップをさらに含む。
このようにすることにより、特に、前記複数の測定モードが、４個のひずみゲージをループ状に順次接続した４ゲージブリッジの第１〜第３の接続点が前記第１〜第３の端子に接続され且つ前記４ゲージブリッジの第４の接続点が温度により抵抗値が変化する温度センサを介して前記第４の端子に接続された測温機能付変換器測定モードをさらに含む場合に、容易に、ひずみゲージ等の接続状態を検知し、対応する測定モードを的確に判定することが可能となる。
【００３３】
本発明の請求項１２によるひずみゲージ式測定器における測定モード判別方法は、
前記複数の測定モードは、ポテンショメータ式センサの固定側の両端がそれぞれ前記第１および第３の端子に接続され且つ前記ポテンショメータ式センサの可動端が前記第２の端子に接続されたポテンショメータ式センサ測定モードをさらに含み、そして
前記モード推定ステップは、前記抵抗値計測ステップによる前記各抵抗計測状態における計測抵抗値に基づいて、前記ポテンショメータ式センサの接続状態を弁別し、前記ポテンショメータ式センサ測定モードを推定するステップをさらに含む。
このようにすることにより、特に、前記複数の測定モードが、ポテンショメータ式センサの固定側の両端がそれぞれ前記第１および第３の端子に接続され且つ前記ポテンショメータ式センサの可動端が前記第２の端子に接続されたポテンショメータ式センサ測定モードをさらに含む場合に、容易に、ひずみゲージ等の接続状態を検知し、対応する測定モードを的確に判定することが可能となる。
【００３４】
本発明の請求項１３によるひずみゲージ式測定器における測定モード判別方法は、前記モード推定ステップは、前記抵抗値計測ステップによる前記各抵抗計測状態における計測抵抗値に基づいて、前記第１〜第４の端子に対する接続状態を弁別し、前記１ゲージ測定モードと推定した場合における接続されたひずみゲージの規格抵抗値を推定するステップをさらに含む。
このようにすることにより、特に、前記１ゲージ測定モードのひずみゲージの規格抵抗値を推定することが可能となる。
本発明の請求項１４によるひずみゲージ式測定器における測定モード判別方法は、前記モード推定ステップは、前記抵抗値計測ステップによる前記各抵抗計測状態における計測抵抗値に基づいて、前記第１〜第４の端子に何も接続されていない状態を弁別し、前記第１〜第４の端子に何も接続されていない状態を推定するステップをさらに含む。
このようにすることにより、特に、前記第１〜第４の端子に何も接続されていない状態を推定することが可能となる。
【００３５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る実施の形態に基づき、図面を参照して本発明のひずみゲージ式測定器における測定モード自動設定システムを詳細に説明する。
図１は、本発明の一つの実施の形態に係るひずみゲージ式測定器における測定モード自動設定システムの測定モードの自動判別に係る要部の回路構成を示している。
図１に示す回路は、測定器１、ケーブル２および変換器３を具備している。測定器１は、測定モードの自動判別のための構成が示されており、ケーブル２を介してセンサ等の変換器３が接続される。変換器３としては、基本的に、ひずみゲージがループ状に順次接続されてなるフルブリッジ型変換器またはセンサを用いることができ、各ひずみゲージの接続点をＡ、Ｂ、ＣおよびＤとする。測定器１は、スイッチＳＷ１〜ＳＷ９、定電流源ＣＣ、そして増幅器ＰＡ１およびＰＡ２を有している。測定器１には、変換器３の各接続点Ａ、Ｂ、ＣおよびＤを接続するための対応する端子Ａ′、Ｂ′、Ｃ′およびＤ′が設けられており、これら各端子Ａ′、Ｂ′、Ｃ′およびＤ′はケーブル２を介して変換器３の各接続点Ａ、Ｂ、ＣおよびＤに接続され、Ａ−Ａ′、Ｂ−Ｂ′、Ｃ−Ｃ′およびＤ−Ｄ′間のケーブル２のケーブル抵抗を、それぞれｒ１、ｒ３、ｒ４およびｒ２とする。
【００３６】
測定器１において、第１のスイッチＳＷ１は、電流源ＣＣに接続された可動端を介して電流源ＣＣから供給される定電流を被選択端Ｐ１、Ｐ２およびＰ３に選択的に切り替えて供給する。被選択端Ｐ１は端子Ａ′に接続され、被選択端Ｐ２は端子Ｄ′に接続され、被選択端Ｐ３は端子Ｂ′に接続される。第２のスイッチＳＷ２は、固定端をアースに接続され可動端を被選択端Ｐ４およびＰ５に選択的に切り替えて接続し、アースする。被選択端Ｐ４は端子Ｂ′に接続され、被選択端Ｐ５は端子Ｃ′に接続される。第３のスイッチＳＷ３は、一端が端子Ａ′に接続され、他端が適宜なる抵抗を介して第８のスイッチＳＷ８の一方の被選択端Ｐ６に接続される。第４のスイッチＳＷ４は、一端が端子Ｄ′に接続され、他端が適宜なる抵抗を介して第８のスイッチＳＷ８の他方の被選択端Ｐ７に接続される。第５のスイッチＳＷ５は、一端が端子Ｂ′に接続され、一端が適宜なる抵抗を介して第８のスイッチＳＷ８の一方の被選択端Ｐ７に接続された抵抗の他端に接続される。第６のスイッチＳＷ６は、一端が端子Ｂ′に接続され、他端が適宜なる抵抗を介して第９のスイッチＳＷ９の一方の被選択端Ｐ８に接続される。
【００３７】
第７のスイッチＳＷ７は、一端が端子Ｃ′に接続され、他端が適宜なる抵抗を介して第９のスイッチＳＷ９の他方の被選択端Ｐ９に接続される。第８のスイッチＳＷ８は、第１の増幅器ＰＡ１の非反転入力端に接続された可動端を介して第１の増幅器ＰＡ１に供給する信号を被選択端Ｐ６およびＰ７から選択的に切り替えて取り出す。第８のスイッチＳＷ８の一方の被選択端Ｐ６は、抵抗および第３のスイッチＳＷ３を順次介して端子Ａ′に接続され、他方の被選択端Ｐ７は、抵抗および第４のスイッチＳＷ４を順次介して端子Ｄ′に、あるいは抵抗および第５のスイッチＳＷ５を順次介して端子Ｂ′に接続される。第９のスイッチＳＷ９は、第２の増幅器ＰＡ２の非反転入力端に接続された可動端を介して第２の増幅器ＰＡ２に供給する信号を被選択端Ｐ８およびＰ９から選択的に切り替えて取り出す。第９のスイッチＳＷ９の一方の被選択端Ｐ８は、抵抗および第６のスイッチＳＷ６を順次介して端子Ｂ′に接続され、他方の被選択端Ｐ９は、抵抗および第７のスイッチＳＷ７を順次介して端子Ｃ′に接続される。
【００３８】
第１および第２の増幅器ＰＡ１およびＰＡ２は、いずれも出力を反転入力端にフィードバックしている。
この実施の形態にて、判別すべき測定モードは、（１）測温機能付変換器が接続される測温機能付変換器測定モード、（２）ポテンショメータが接続されるポテンショメータ測定モード、（３）定格１２０Ωのひずみゲージを２個ハーフブリッジ接続する２ゲージ測定モード、（４）定格１２０Ωのひずみゲージを１個接続する１２０Ω１ゲージ測定モード、（５）定格２４０Ωのひずみゲージを１個接続する２４０Ω１ゲージ測定モード、（６）定格３５０Ωのひずみゲージを１個接続する３５０Ω１ゲージ測定モード、そして（７）定格１２０Ωまたは３５０Ωのひずみゲージを４個フルブリッジ接続する４ゲージ測定モード、あるいは他の一般の変換器を接続する一般変換器測定モード、さらには、（８）何も接続されていない状態、およびそれら以外の状態である。
【００３９】
図１に示す回路は、接続されているひずみゲージ式センサ等の測定モードを判別するために、接続されたセンサの抵抗値を測定する機能と、測定された抵抗値によりセンサの測定モードを判別する機能とを有している。
すなわち、センサの接続状態および測定モードは、図１における変換器３のブリッジ抵抗Ｒ′と、ケーブル抵抗ｒ１〜ｒ４に基づいて判別する。そこで、端子Ａ′〜Ｄ′の所定の端子間に定電流を流し、端子電圧を測定することによって、各部の抵抗値を求めて、測定モードを判別する。図２に示すようなブリッジ抵抗Ｒ′と２つのケーブル抵抗ｒの直列回路の端子ａ〜ｂ間に電流Ｉが流れた時の端子電圧Ｖを測定することにより、ブリッジ抵抗Ｒ′とケーブル抵抗ｒ×２の合計抵抗値を求めることができる。このような原理に基づいて、次表に示すような切り替えを行なって抵抗値を測定する。
【００４０】
【表１】
すなわち、測定回路Ｘは、Ａ′〜Ｃ′間の抵抗の測定であり、図１の測定器１において、各スイッチＳＷ１〜ＳＷ９を表１に示す回路Ｘの状態に設定する。このとき、定電流源ＣＣからの電流Ｉは、スイッチＳＷ１の被選択端Ｐ１→Ａ′→ｒ１→Ｒ′→ｒ４→Ｃ′→スイッチＳＷ２の被選択端Ｐ５を経てアースされる。変換器３のブリッジには、Ａ→Ｄ→ＣとＡ→Ｂ→Ｃとの並列回路として電流Ｉが流れる。このとき、スイッチＳＷ８を被選択端Ｐ６、スイッチＳＷ３をオン、スイッチＳＷ７をオン、そしてスイッチＳＷ９をＰ９にそれぞれ設定して、Ａ′〜Ｃ′間の電圧Ｖを測定し、次式によりＡ′〜Ｃ′間の抵抗Ｒ′とｒ１とｒ２の和を求めることができる。
Ｒ′＋ｒ１＋ｒ４＝Ｖ／Ｉ （１）
ここで、ブリッジの抵抗Ｒ′は、図３（ａ）に示すブリッジの等価回路より次式が得られる。
（１／Ｒ′）＝（１／Ｒ１＋Ｒ２）＋（１／Ｒ４＋Ｒ３）
この場合、Ｒ１＝Ｒ２＝Ｒ３＝Ｒ４＝Ｒとすれば、上式は、次式のようになる。
（１／Ｒ′）＝（１／２Ｒ）＋（１／２Ｒ）＝１／Ｒ
また、測定回路Ｙは、Ｄ′〜Ｂ′間の抵抗の測定であり、図１の測定器１において、各スイッチＳＷ１〜ＳＷ９を表１に示す回路Ｙの状態に設定する。このとき、定電流源ＣＣからの電流Ｉは、スイッチＳＷ１の被選択端Ｐ２→Ｄ′→ｒ２→Ｒ′→ｒ３→Ｂ′→スイッチＳＷ２の被選択端Ｐ４を経てアースされる。変換器３のブリッジには、Ｄ→Ａ→ＢとＤ→Ｃ→Ｂとの並列回路として電流Ｉが流れる。このとき、スイッチＳＷ８を被選択端Ｐ７、スイッチＳＷ４をオン、スイッチＳＷ６をオン、そしてスイッチＳＷ９を被選択端Ｐ８にそれぞれ設定して、Ｄ′〜Ｂ′間の電圧Ｖを測定し、次式によりＤ′〜Ｂ′間の抵抗Ｒ′とｒ２とｒ３の和を求めることができる。
【００４２】
Ｒ′＋ｒ２＋ｒ３＝Ｖ／Ｉ （２）
ここで、ブリッジの抵抗Ｒ′は、図３（ｂ）に示すブリッジの等価回路より、次式が得られる。
（１／Ｒ′）＝（１／Ｒ４＋Ｒ１）＋（１／Ｒ３＋Ｒ２）
この場合、Ｒ１＝Ｒ２＝Ｒ３＝Ｒ４＝Ｒとすれば、上式は、次式のようになる。
（１／Ｒ′）＝（１／２Ｒ）＋（１／２Ｒ）＝１／Ｒ
そして、測定回路Ｚは、Ｂ′〜Ｃ′間の抵抗の測定であり、図１の測定器１において、各スイッチＳＷ１〜ＳＷ９を表１に示す回路Ｚの状態に設定する。このとき、定電流源ＣＣからの電流Ｉは、スイッチＳＷ１の被選択端Ｐ３→Ｂ′→ｒ３→Ｒ′→ｒ４→Ｃ′→スイッチＳＷ２の被選択端Ｐ５を経てアースされる。変換器３のブリッジには、Ｂ→Ａ→Ｄ→ＣとＢ→Ｃとの並列回路として電流Ｉが流れる。このとき、スイッチＳＷ８を被選択端Ｐ７、スイッチＳＷ５をオン、スイッチＳＷ７をオン、そしてスイッチＳＷ９を被選択端Ｐ９にそれぞれ設定して、Ｂ′〜Ｃ′間の電圧Ｖを測定する。したがって、次式によりＢ′〜Ｃ′間の抵抗Ｒ′とｒ２とｒ４の和を求めることができる。
Ｒ′＋ｒ３＋ｒ４＝Ｖ／Ｉ （３）
ここで、ブリッジの抵抗Ｒ′は、図３（ｃ）に示すブリッジの等価回路より、次式が得られる。
【００４３】
（１／Ｒ′）＝（１／Ｒ２）＋｛１／（Ｒ１＋Ｒ４＋Ｒ３）｝ （４）
この場合、Ｒ１＝Ｒ２＝Ｒ３＝Ｒ４＝Ｒとすれば、（４）式は、次式のようになる。
【００４４】
まず、図４において、処理が開始されると、上述したようなＡ′〜Ｃ′間の抵抗値の測定を行なって、その抵抗値データをＸとする（ステップＳ１１）。
また、Ｘ＝Ｒ′＋ｒ１＋ｒ４
上述したようなＤ′〜Ｂ′間の抵抗値の測定を行なって、その抵抗値データをＹとする（ステップＳ１２）。
Ｙ＝Ｒ′＋ｒ２＋ｒ３
さらに、上述したようなＢ′〜Ｃ′間の抵抗値の測定を行なって、その抵抗値データをＺとする（ステップＳ１３）。
Ｚ＝Ｒ′＋ｒ３＋ｒ４
そして、データＸが、無限大とみなし得る程度に充分に大きいか否かを判定し（ステップＳ１４）、充分に大きければ、処理は図６に移行し、データＹおよびデータＺも全て無限大とみなし得る程度に充分に大きいか否かを判定し（ステップＳ１５）、データＸ〜データＺの全てが充分に大きければ、図７の状態に該当するので、何も接続されていないと判断して（ステップＳ１６）、処理を終了する。ステップＳ１５において、データＹとデータＺの少なくともいずれかが充分に大きくない有限の値であれば、図８〜図１０等の状態に該当し、ひずみゲージおよびポテンショメータ以外のセンサが接続されているか、または接続異常と判定して（ステップＳ１７）、処理を終了する。
【００４５】
図４に戻り、ステップＳ１４で、データＸが充分に大きくない有限の値であれば、データＹがデータＸ＋規格値ＤＶ１（但し、８０＜ＤＶ１＜１７０）よりも大きいか否かを判定し（ステップＳ１８）、大きいと判断すれば、図１１の状態に該当するので、４ゲージフルブリッジにおける接続点Ｄと端子Ｄ′との間に、８０Ω〜１７０Ωの間で抵抗値が変化する温度センサ（例えば、−５０℃で約８０Ωであり、２００℃で１７０Ωとなる温度センサ）が挿入された測温機能付変換器が接続されていると判断して（ステップＳ１９）、処理を終了する。
ステップＳ１８において、データＹがデータＸ＋規格値ＤＶ１よりも大きくないと判断されたら、データＹが無限大とみなし得る程度に充分に大きく且つデータＸが規格値ＤＶ２（但し、ＤＶ２＝１０００Ω）よりも大きいか否かを判定し（ステップＳ２０）、データＹが充分に大きく且つデータＸが規格値ＤＶ２よりも大きければ、図１２の状態に該当するので、ポテンショメータ式センサが接続されていると判断して（ステップＳ２１）、処理を終了する。ステップＳ２０において、データＹが充分に大きくないか、またはデータＸが規格値ＤＶ２よりも小さい場合には、データＹが充分に大きく且つデータＺがデータＸの約半分であるか否かを判定し（ステップＳ２２）、データＹが充分に大きく且つデータＺがデータＸの約半分であれば、図１３の状態に該当し、２ゲージ法で接続されていると判断して（ステップＳ２３）、処理を終了する。
【００４６】
ステップＳ２２において、データＹが充分に大きくないかまたはデータＺがデータＸの約半分でないと判断した場合には、図５に移行し、データＹが充分に大きく且つデータＸが規格値ＤＶ３（但し、１１５＜ＤＶ３＜１２５）の範囲内であるか否かを判定し（ステップＳ２４）、データＹが充分に大きく且つデータＸが規格値ＤＶ３の範囲内であると判断すれば、図１４の状態に該当するので、定格１２０Ωのゲージが１ゲージ法で接続されていると判断して（ステップＳ２５）、処理を終了する。ステップＳ２４で、データＹが充分に大きくないか、データＸが規格値ＤＶ３の範囲内でないかのいずれかであると判断した場合には、データＹが充分に大きく且つデータＸが規格値ＤＶ４（但し、２３５＜ＤＶ４＜２４５）の範囲内であるか否かを判定し（ステップＳ２６）、データＹが充分に大きく且つデータＸが規格値ＤＶ４の範囲内であると判断すれば、定格２４０Ωのゲージが１ゲージ法で接続されていると判断して（ステップＳ２７）、処理を終了する。
【００４７】
ステップＳ２６で、データＹが充分に大きくないか、データＸが規格値ＤＶ４の範囲内でないかのいずれかであると判断した場合には、データＹが充分に大きく且つデータＸが規格値ＤＶ５（但し、３４５＜ＤＶ５＜３５５）の範囲内であるか否かを判定し（ステップＳ２８）、データＹが充分に大きく且つデータＸが規格値ＤＶ５の範囲内であると判断すれば、定格３５０Ωのゲージが１ゲージ法で接続されていると判断して（ステップＳ２９）、処理を終了する。ステップＳ２８で、データＹが充分に大きくないか、データＸが規格値ＤＶ５の範囲内でないかのいずれかであると判断した場合には、データＸとデータＹがほぼ等しいか否かを判定し（ステップＳ３０）、データＸとデータＹがほぼ等しいと判断すれば、図１５の状態に該当するので、４ゲージ法で接続されていると判断して（ステップＳ３１）、処理を終了する。ステップＳ３０で、データＸとデータＹがほぼ等しくないと判断した場合には、接続異常または断線であると判断し（ステップＳ３２）、所定の警報／警告メッセージを発し、処理を終了する。
【００４８】
以上のようにして、センサ等の測定系の接続状態および測定モードを判別することができ、測定器における測定モードの自動設定をも実現することができる。なお、上述した実施の形態においては、単一のチャンネルにおいて、センサ等の測定系の接続状態および測定モードを判別する場合について説明したが、多点の観測にあたっては、各チャンネル毎に端子Ａ′〜Ｄ′にセンサを接続した状態で、多チャンネルの測定系を用意しておき、測定器側でスキャナによりチャンネルの切り替え走査をすることにより、容易に多チャンネルの測定モードの自動設定を実現することができる。また、接続状態を実測して測定モードの判別を行なうので、メモ等を整理保管する必要もなく、断線等の状態の経時変化の観測も可能であり、断線等により一部が測定不能となった場合にも、測定可能な測定系を有効に用いて可能な範囲での測定をすることも可能である。また、表１に示したような各スイッチの切換えとその都度の増幅器ＰＡ１、ＰＡ２の出力値の記録とを、ＣＰＵ等で順次自動的に行うように構成することで、数百におよぶひずみゲージ等の接続状態を瞬時にして判別でき、測定モード自動設定を実現することができる。
【００４９】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明によれば、所定の複数の端子に対するひずみゲージの接続状態が異なる複数の測定モードにより選択的に測定を行なうひずみゲージ式測定器において、前記所定の複数の端子に対するひずみゲージ等の接続状態を測定器側から検知し、対応する測定モードを判定することを可能として、測定モードの自動設定をも可能とするひずみゲージ式測定器における測定モード自動設定システムおよび測定モード判別方法を提供することができる。
すなわち本発明の請求項１のひずみゲージ式測定器における測定モード自動設定システムによれば、所定の複数の端子に対するひずみゲージの接続状態が異なる複数の測定モードにより選択的に測定を行なうひずみゲージ式測定器における測定モード自動設定システムにおいて、ひずみゲージが接続される所定の複数の端子の少なくとも一部に対し、給電路および検出端子を切り替えて給電するとともに端子間抵抗値を検出し、該端子間抵抗値に基づいて前記測定モードを判別するモード判別手段と、前記モード判別手段による判別結果に基づいて計測系を切り替えて、測定モードに応じた計測を行なう計測手段とを具備することにより、所定の複数の端子に対するひずみゲージの接続状態が異なる複数の測定モードにより選択的に測定を行なうひずみゲージ式測定器において、前記所定の複数の端子に対するひずみゲージ等の接続状態を測定器側から検知し、対応する測定モードを判定することが可能となり、測定モードの自動設定も可能となる。
【００５０】
本発明の請求項２のひずみゲージ式測定器における測定モード自動設定システムによれば、請求項１のシステムであって、前記複数の端子に対する前記ひずみゲージの接続回路が、前記複数の測定モードの個々の測定モード毎に一義的に定められていることにより、特に、ひずみゲージ等の接続状態を的確に検知し、対応する測定モードをより正確に判定して、設定することが可能となる。
本発明の請求項３のひずみゲージ式測定器における測定モード自動設定システムによれば、請求項１または請求項２のシステムであって、前記モード判別手段が、前記所定の複数の端子の端子間の抵抗値を選択的に計測する手段と、前記手段により計測された選択的な端子間の抵抗値に基づいて、前記所定の複数の端子に対するひずみゲージの接続状態を弁別し該当する測定モードを推定する手段とを含むことにより、特に、比較的簡単な構成で、ひずみゲージ等の接続状態を検知し、対応する測定モードを的確に判定することが可能となる。
【００５１】
本発明の請求項４のひずみゲージ式測定器における測定モード自動設定システムによれば、請求項１〜請求項３のうちのいずれか１項のシステムであって、前記複数の端子は、第１、第２、第３および第４の端子を含み、前記複数の測定モードは、前記第１の端子と前記第２の端子との間に単一のひずみゲージが接続され且つ前記第２の端子と前記第３の端子との間が短絡された１ゲージ測定モードと、前記第１の端子と前記第２の端子との間に１個のひずみゲージが接続され且つ前記第２の端子と前記第３の端子との間に他の１個のひずみゲージが接続された２ゲージ測定モードと、前記第１の端子と前記第２の端子との間、前記第２の端子と前記第３の端子との間、前記第３の端子と前記第４の端子との間、そして前記第４の端子と前記第１の端子との間のそれぞれ１個ずつのひずみゲージが接続された４ゲージ測定モードとのうちの少なくともいずれかを含み、さらに前記モード判別手段は、前記第１の端子と前記第３の端子との間に定電流を給電して、両端子間の端子電圧より両端子間の抵抗値を計測する第１の抵抗計測状態と、前記第４の端子と前記第２の端子との間に定電流を給電して、両端子間の端子電圧より両端子間の抵抗値を計測する第２の抵抗計測状態と、前記第２の端子と前記第３の端子との間に定電流を給電して、両端子間の端子電圧より両端子間の抵抗値を計測する第３の抵抗計測状態とによって抵抗値を計測する抵抗値計測手段と、前記抵抗値計測手段による前記各抵抗計測状態における計測抵抗値に基づいて、前記第１〜第４の端子に対するひずみゲージの接続状態を弁別し、前記１ゲージ測定モード、２ゲージ測定モードおよび４ゲージ測定モードの少なくともいずれかを含む測定モードのうちの該当する測定モードを推定するモード推定手段とを含むことにより、特に、前記複数の端子が、第１、第２、第３および第４の端子を含み、前記複数の測定モードが、前記第１の端子と前記第２の端子との間に単一のひずみゲージが接続され且つ前記第２の端子と前記第３の端子との間が短絡された１ゲージ測定モードと、前記第１の端子と前記第２の端子との間に１個のひずみゲージが接続され且つ前記第２の端子と前記第３の端子との間に他の１個のひずみゲージが接続された２ゲージ測定モードと、前記第１の端子と前記第２の端子との間、前記第２の端子と前記第３の端子との間、前記第３の端子と前記第４の端子との間、そして前記第４の端子と前記第１の端子との間のそれぞれ１個ずつのひずみゲージが接続された４ゲージ測定モードとのうちの少なくともいずれかを含む場合に、簡単な構成で、ひずみゲージ等の接続状態を検知し、対応する測定モードを的確に判定することが可能となる。
【００５２】
本発明の請求項５のひずみゲージ式測定器における測定モード自動設定システムによれば、請求項４のシステムであって、前記複数の測定モードは、４個のひずみゲージをループ状に順次接続した４ゲージブリッジの第１〜第３の接続点が前記第１〜第３の端子に接続され且つ前記４ゲージブリッジの第４の接続点が温度により抵抗値が変化する温度センサを介して前記第４の端子に接続された測温機能付変換器測定モードをさらに含み、そして前記モード判別手段の前記モード推定手段は、前記モード判別手段の前記抵抗値計測手段による前記各抵抗計測状態における計測抵抗値に基づいて、前記測温機能付変換器の接続状態を弁別し、前記測温機能付変換器測定モードを推定する手段をさらに含むことにより、特に、前記複数の測定モードが、４個のひずみゲージをループ状に順次接続した４ゲージブリッジの第１〜第３の接続点が前記第１〜第３の端子に接続され且つ前記４ゲージブリッジの第４の接続点が温度により抵抗値が変化する温度センサを介して前記第４の端子に接続された測温機能付変換器測定モードをさらに含む場合に、簡単な構成で、ひずみゲージ等の接続状態を検知し、対応する測定モードを的確に判定することが可能となる。
【００５３】
本発明の請求項６のひずみゲージ式測定器における測定モード自動設定システムによれば、請求項４または請求項５のシステムであって、前記複数の測定モードは、ポテンショメータ式センサの固定側の両端がそれぞれ前記第１および第３の端子に接続され且つ前記ポテンショメータ式センサの可動端が前記第２の端子に接続されたポテンショメータ式センサ測定モードをさらに含み、そして前記モード判別手段の前記モード推定手段は、前記モード判別手段の前記抵抗値計測手段による前記各抵抗計測状態における計測抵抗値に基づいて、前記ポテンショメータ式センサの接続状態を弁別し、前記ポテンショメータ式センサ測定モードを推定する手段をさらに含むことにより、特に、前記複数の測定モードが、ポテンショメータ式センサの固定側の両端がそれぞれ前記第１および第３の端子に接続され且つ前記ポテンショメータ式センサの可動端が前記第２の端子に接続されたポテンショメータ式センサ測定モードをさらに含む場合に、簡単な構成で、ひずみゲージ等の接続状態を検知し、対応する測定モードを的確に判定することが可能となる。
【００５４】
本発明の請求項７のひずみゲージ式測定器における測定モード自動設定システムによれば、請求項４〜請求項６のうちのいずれか１項のシステムであって、前記モード判別手段の前記モード推定手段は、前記モード判別手段の前記抵抗値計測手段による前記各抵抗計測状態における計測抵抗値に基づいて、前記第１〜第４の端子に対する接続状態を弁別し、前記１ゲージ測定モードと推定した場合における接続されたひずみゲージの規格抵抗値を推定する手段をさらに含むことにより、特に、前記１ゲージ測定モードのひずみゲージの規格抵抗値を推定することが可能となる。
本発明の請求項８のひずみゲージ式測定器における測定モード自動設定システムによれば、請求項１〜請求項７のうちのいずれか１項のシステムであって、前記モード判別手段は、前記所定の複数の端子の少なくとも一部の端子の端子間について計測される計測抵抗値およびその端子に基づいて、前記第１〜第４の端子に何も接続されていない状態を弁別し、前記第１〜第４の端子に何も接続されていない状態を推定する手段をさらに含むことにより、特に、前記第１〜第４の端子に何も接続されていない状態を推定することが可能となる。
【００５５】
本発明の請求項９のひずみゲージ式測定器における測定モード自動設定システムによれば、多チャンネルの各々について所定の複数の端子に対するひずみゲージの接続状態が異なる複数の測定モードにより選択的に測定を行なう多チャンネル測定器における測定モード自動設定システムにおいて、各々所定の複数の端子を有する各チャンネルについて、順次、それぞれ請求項１〜請求項８の少なくともいずれか１項のモード判別手段および計測手段を、切り替え走査して接続する手段を含むことにより、特に、多チャンネルの各々について所定の複数の端子に対するひずみゲージの接続状態が異なる複数の測定モードにより選択的に測定を行なう多チャンネル測定器における各チャンネルの端子に対して、それぞれ、ひずみゲージ等の接続状態を測定器側から検知し、対応する測定モードを判定して、多チャンネルの測定モードを自動的に設定することが可能となる。
【００５６】
本発明の請求項１０のひずみゲージ式測定器における測定モード判別方法によれば、所定の第１、第２、第３および第４の端子に対するひずみゲージの接続状態が異なる複数の測定モードにより選択的に測定を行なうひずみゲージ式測定器における測定モード判別方法において、前記複数の測定モードは、前記第１の端子と前記第２の端子との間に単一のひずみゲージが接続され且つ前記第２の端子と前記第３の端子との間が短絡された１ゲージ測定モードと、前記第１の端子と前記第２の端子との間に１個のひずみゲージが接続され且つ前記第２の端子と前記第３の端子との間に他の１個のひずみゲージが接続された２ゲージ測定モードと、前記第１の端子と前記第２の端子との間、前記第２の端子と前記第３の端子との間、前記第３の端子と前記第４の端子との間、そして前記第４の端子と前記第１の端子との間のそれぞれ１個ずつのひずみゲージが接続された４ゲージ測定モードとのうちの少なくともいずれかを含み、そして前記第１の端子と前記第３の端子との間に定電流を給電して、両端子間の端子電圧より両端子間の抵抗値を計測する第１の抵抗計測状態と、前記第４の端子と前記第２の端子との間に定電流を給電して、両端子間の端子電圧より両端子間の抵抗値を計測する第２の抵抗計測状態と、前記第２の端子と前記第３の端子との間に定電流を給電して、両端子間の端子電圧より両端子間の抵抗値を計測する第３の抵抗計測状態とを交互に選択的に切り替えてそれぞれ抵抗値を計測する抵抗値計測ステップと、前記抵抗値計測ステップによる前記各抵抗計測状態における計測抵抗値に基づいて、前記第１〜第４の端子に対するひずみゲージの接続状態を弁別し、前記１ゲージ測定モード、２ゲージ測定モードおよび４ゲージ測定モードの少なくともいずれかを含む測定モードのうちの該当する測定モードを推定するモード推定ステップとを有することにより、特に、第１、第２、第３および第４の端子に対して、前記第１の端子と前記第２の端子との間に単一のひずみゲージが接続され且つ前記第２の端子と前記第３の端子との間が短絡された１ゲージ測定モードと、前記第１の端子と前記第２の端子との間に１個のひずみゲージが接続され且つ前記第２の端子と前記第３の端子との間に他の１個のひずみゲージが接続された２ゲージ測定モードと、前記第１の端子と前記第２の端子との間、前記第２の端子と前記第３の端子との間、前記第３の端子と前記第４の端子との間、そして前記第４の端子と前記第１の端子との間のそれぞれ１個ずつのひずみゲージが接続された４ゲージ測定モードとのうちの少なくともいずれかを含む複数の測定モードにより選択的に測定を行なう場合に、容易に、ひずみゲージ等の接続状態を検知し、対応する測定モードを的確に判定することが可能となる。
【００５７】
本発明の請求項１１のひずみゲージ式測定器における測定モード判別方法によれば、請求項１０の方法であって、前記複数の測定モードは、４個のひずみゲージをループ状に順次接続した４ゲージブリッジの第１〜第３の接続点が前記第１〜第３の端子に接続され且つ前記４ゲージブリッジの第４の接続点が温度により抵抗値が変化する温度センサを介して前記第４の端子に接続された測温機能付変換器測定モードをさらに含み、そして前記モード推定ステップは、前記抵抗値計測ステップによる前記各抵抗計測状態における計測抵抗値に基づいて、前記測温機能付変換器の接続状態を弁別し、前記測温機能付変換器測定モードを推定するステップをさらに含むことにより、特に、前記複数の測定モードが、４個のひずみゲージをループ状に順次接続した４ゲージブリッジの第１〜第３の接続点が前記第１〜第３の端子に接続され且つ前記４ゲージブリッジの第４の接続点が温度により抵抗値が変化する温度センサを介して前記第４の端子に接続された測温機能付変換器測定モードをさらに含む場合に、容易に、ひずみゲージ等の接続状態を検知し、対応する測定モードを的確に判定することが可能となる。
【００５８】
本発明の請求項１２のひずみゲージ式測定器における測定モード判別方法によれば、請求項１０または請求項１１の方法であって、前記複数の測定モードは、ポテンショメータ式センサの固定側の両端がそれぞれ前記第１および第３の端子に接続され且つ前記ポテンショメータ式センサの可動端が前記第２の端子に接続されたポテンショメータ式センサ測定モードをさらに含み、そして前記モード推定ステップは、前記抵抗値計測ステップによる前記各抵抗計測状態における計測抵抗値に基づいて、前記ポテンショメータ式センサの接続状態を弁別し、前記ポテンショメータ式センサ測定モードを推定するステップをさらに含むことにより、特に、前記複数の測定モードが、ポテンショメータ式センサの固定側の両端がそれぞれ前記第１および第３の端子に接続され且つ前記ポテンショメータ式センサの可動端が前記第２の端子に接続されたポテンショメータ式センサ測定モードをさらに含む場合に、容易に、ひずみゲージ等の接続状態を検知し、対応する測定モードを的確に判定することが可能となる。
【００５９】
本発明の請求項１３のひずみゲージ式測定器における測定モード判別方法によれば、請求項１０〜請求項１２のうちのいずれか１項の方法であって、前記モード推定ステップは、前記抵抗値計測ステップによる前記各抵抗計測状態における計測抵抗値に基づいて、前記第１〜第４の端子に対する接続状態を弁別し、前記１ゲージ測定モードと推定した場合における接続されたひずみゲージの規格抵抗値を推定するステップをさらに含むことにより、特に、前記１ゲージ測定モードのひずみゲージの規格抵抗値を推定することが可能となる。
本発明の請求項１４のひずみゲージ式測定器における測定モード判別方法によれば、請求項１０〜請求項１３のうちのいずれか１項の方法であって、前記モード推定ステップは、前記抵抗値計測ステップによる前記各抵抗計測状態における計測抵抗値に基づいて、前記第１〜第４の端子に何も接続されていない状態を弁別し、前記第１〜第４の端子に何も接続されていない状態を推定するステップをさらに含むことにより、特に、前記第１〜第４の端子に何も接続されていない状態を推定することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一つの実施の形態に係るひずみゲージ式測定器における測定モード自動設定システムの要部の構成を模式的に示す回路構成図である。
【図２】図１のひずみゲージ式測定器における測定モード自動設定システムの測定モード判別の原理を説明するための模式的な等価回路図である。
【図３】この図の（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、図１のひずみゲージ式測定器における測定モード自動設定システムの測定モード判別の原理を説明するための３種の模式的な等価回路図である。
【図４】図１のひずみゲージ式測定器における測定モード自動設定システムの測定モード判別処理を説明するための第１のフローチャートである。
【図５】図１のひずみゲージ式測定器における測定モード自動設定システムの測定モード判別処理の図４に続く部分を説明するための第２のフローチャートである。
【図６】図１のひずみゲージ式測定器における測定モード自動設定システムの測定モード判別処理の図４に続く他の部分を説明するための第３のフローチャートである。
【図７】図１のひずみゲージ式測定器における測定モード自動設定システムの測定モード判別処理を説明するための測定モード（未接続）の模式的回路図である。
【図８】図１のひずみゲージ式測定器における測定モード自動設定システムの測定モード判別処理を説明するための測定モード（ひずみゲージ、ポテンショメータ以外のセンサー）の模式的回路図である。
【図９】図１のひずみゲージ式測定器における測定モード自動設定システムの測定モード判別処理を説明するための測定モード（接続異常）の模式的回路図である。
【図１０】図１のひずみゲージ式測定器における測定モード自動設定システムの測定モード判別処理を説明するための測定モード（接続異常）の模式的回路図である。
【図１１】図１のひずみゲージ式測定器における測定モード自動設定システムの測定モード判別処理を説明するための測定モード（測温機能付変換器測定モード）の模式的回路図である。
【図１２】図１のひずみゲージ式測定器における測定モード自動設定システムの測定モード判別処理を説明するための測定モード（ポテンショメータ式センサ測定モード）の模式的回路図である。
【図１３】図１のひずみゲージ式測定器における測定モード自動設定システムの測定モード判別処理を説明するための測定モード（２ゲージ測定モード）の模式的回路図である。
【図１４】図１のひずみゲージ式測定器における測定モード自動設定システムの測定モード判別処理を説明するための測定モード（１ゲージ測定モード）の模式的回路図である。
【図１５】図１のひずみゲージ式測定器における測定モード自動設定システムの測定モード判別処理を説明するための測定モード（４ゲージ測定モード）の模式的回路図である。
【符号の説明】
１ 測定器
２ ケーブル
３ 変換器／センサ
ＳＷ１〜ＳＷ９ スイッチ
ＰＡ１，ＰＡ２ 増幅器
ＣＣ 定電流源
Ａ′，Ｂ′，Ｃ′，Ｄ′ 端子
Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ 接続点
Ｒ′ ブリッジ抵抗
ｒ１〜ｒ４ ケーブル抵抗
Ｐ１〜Ｐ９ 被選択端
Claims (14)
- 所定の複数の端子に対するひずみゲージの接続状態が異なる複数の測定モードにより選択的に測定を行なうひずみゲージ式測定器における測定モード自動設定システムにおいて、
ひずみゲージが接続される所定の複数の端子の少なくとも一部に対し、給電路および検出端子を切り替えて給電するとともに端子間抵抗値を検出し、該端子間抵抗値に基づいて前記測定モードを判別するモード判別手段と、
前記モード判別手段による判別結果に基づいて計測系を切り替えて、測定モードに応じた計測を行なう計測手段と、
を具備することを特徴とするひずみゲージ式測定器における測定モード自動設定システム。 - 前記複数の端子に対する前記ひずみゲージの接続回路は、前記複数の測定モードの個々の測定モード毎に一義的に定められていることを特徴とする請求項１に記載のひずみゲージ式測定器における測定モード自動設定システム。
- 前記モード判別手段は、
前記所定の複数の端子の端子間の抵抗値を選択的に計測する手段と、
前記抵抗値を選択的に計測する手段により計測された選択的な端子間の抵抗値に基づいて、前記所定の複数の端子に対するひずみゲージの接続状態を弁別し該当する測定モードを推定する手段と
を含むことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のひずみゲージ式測定器における測定モード自動設定システム。 - 前記複数の端子は、第１、第２、第３および第４の端子を含み、
前記複数の測定モードは、前記第１の端子と前記第２の端子との間に単一のひずみゲージが接続され且つ前記第２の端子と前記第３の端子との間が短絡された１ゲージ測定モードと、前記第１の端子と前記第２の端子との間に１個のひずみゲージが接続され且つ前記第２の端子と前記第３の端子との間に他の１個のひずみゲージが接続された２ゲージ測定モードと、前記第１の端子と前記第２の端子との間、前記第２の端子と前記第３の端子との間、前記第３の端子と前記第４の端子との間、そして前記第４の端子と前記第１の端子との間のそれぞれ１個ずつのひずみゲージが接続された４ゲージ測定モードとのうちの少なくともいずれかを含み、さらに
前記モード判別手段は、前記第１の端子と前記第３の端子との間に定電流を給電して、両端子間の端子電圧より両端子間の抵抗値を計測する第１の抵抗計測状態と、前記第４の端子と前記第２の端子との間に定電流を給電して、両端子間の端子電圧より両端子間の抵抗値を計測する第２の抵抗計測状態と、前記第２の端子と前記第３の端子との間に定電流を給電して、両端子間の端子電圧より両端子間の抵抗値を計測する第３の抵抗計測状態とによって抵抗値を計測する抵抗値計測手段と、前記抵抗値計測手段による前記各抵抗計測状態における計測抵抗値に基づいて、前記第１〜第４の端子に対するひずみゲージの接続状態を弁別し、前記１ゲージ測定モード、２ゲージ測定モードおよび４ゲージ測定モードの少なくともいずれかを含む測定モードのうちの該当する測定モードを推定するモード推定手段とを含む
ことを特徴とする請求項１〜請求項３のうちのいずれか１項に記載のひずみゲージ式測定器における測定モード自動設定システム。 - 前記複数の測定モードは、４個のひずみゲージをループ状に順次接続した４ゲージブリッジの第１〜第３の接続点が前記第１〜第３の端子に接続され且つ前記４ゲージブリッジの第４の接続点が温度により抵抗値が変化する温度センサを介して前記第４の端子に接続された測温機能付変換器測定モードをさらに含み、そして
前記モード判別手段の前記モード推定手段は、前記モード判別手段の前記抵抗値計測手段による前記各抵抗計測状態における計測抵抗値に基づいて、前記測温機能付変換器の接続状態を弁別し、前記測温機能付変換器測定モードを推定する手段をさらに含むことを特徴とする請求項４に記載のひずみゲージ式測定器における測定モード自動設定システム。 - 前記複数の測定モードは、ポテンショメータ式センサの固定側の両端がそれぞれ前記第１および第３の端子に接続され且つ前記ポテンショメータ式センサの可動端が前記第２の端子に接続されたポテンショメータ式センサ測定モードをさらに含み、そして
前記モード判別手段の前記モード推定手段は、前記モード判別手段の前記抵抗値計測手段による前記各抵抗計測状態における計測抵抗値に基づいて、前記ポテンショメータ式センサの接続状態を弁別し、前記ポテンショメータ式センサ測定モードを推定する手段をさらに含むことを特徴とする請求項４または請求項５に記載のひずみゲージ式測定器における測定モード自動設定システム。 - 前記モード判別手段の前記モード推定手段は、前記モード判別手段の前記抵抗値計測手段による前記各抵抗計測状態における計測抵抗値に基づいて、前記第１〜第４の端子に対する接続状態を弁別し、前記１ゲージ測定モードと推定した場合における接続されたひずみゲージの規格抵抗値を推定する手段をさらに含むことを特徴とする請求項４〜請求項６のうちのいずれか１項に記載のひずみゲージ式測定器における測定モード自動設定システム。
- 前記モード判別手段は、前記所定の複数の端子の少なくとも一部の端子の端子間について計測される計測抵抗値およびその端子に基づいて、前記第１〜第４の端子に何も接続されていない状態を弁別し、前記第１〜第４の端子に何も接続されていない状態を推定する手段をさらに含むことを特徴とする請求項１〜請求項７のうちのいずれか１項に記載のひずみゲージ式測定器における測定モード自動設定システム。
- 多チャンネルの各々について所定の複数の端子に対するひずみゲージの接続状態が異なる複数の測定モードにより選択的に測定を行なう多チャンネル測定器における測定モード自動設定システムにおいて、
各々所定の複数の端子を有する各チャンネルについて、順次、それぞれ請求項１〜請求項８の少なくともいずれか１項のモード判別手段および計測手段を、切り替え走査して接続する手段を含むことを特徴とするひずみゲージ式測定器における測定モード自動設定システム。 - 所定の第１、第２、第３および第４の端子に対するひずみゲージの接続状態が異なる複数の測定モードにより選択的に測定を行なうひずみゲージ式測定器における測定モード判別方法において、
前記複数の測定モードは、前記第１の端子と前記第２の端子との間に単一のひずみゲージが接続され且つ前記第２の端子と前記第３の端子との間が短絡された１ゲージ測定モードと、前記第１の端子と前記第２の端子との間に１個のひずみゲージが接続され且つ前記第２の端子と前記第３の端子との間に他の１個のひずみゲージが接続された２ゲージ測定モードと、前記第１の端子と前記第２の端子との間、前記第２の端子と前記第３の端子との間、前記第３の端子と前記第４の端子との間、そして前記第４の端子と前記第１の端子との間のそれぞれ１個ずつのひずみゲージが接続された４ゲージ測定モードとのうちの少なくともいずれかを含み、そして
前記第１の端子と前記第３の端子との間に定電流を給電して、両端子間の端子電圧より両端子間の抵抗値を計測する第１の抵抗計測状態と、前記第４の端子と前記第２の端子との間に定電流を給電して、両端子間の端子電圧より両端子間の抵抗値を計測する第２の抵抗計測状態と、前記第２の端子と前記第３の端子との間に定電流を給電して、両端子間の端子電圧より両端子間の抵抗値を計測する第３の抵抗計測状態とを交互に選択的に切り替えてそれぞれ抵抗値を計測する抵抗値計測ステップと、
前記抵抗値計測ステップによる前記各抵抗計測状態における計測抵抗値に基づいて、前記第１〜第４の端子に対するひずみゲージの接続状態を弁別し、前記１ゲージ測定モード、２ゲージ測定モードおよび４ゲージ測定モードの少なくともいずれかを含む測定モードのうちの該当する測定モードを推定するモード推定ステップと
を有することを特徴とするひずみゲージ式測定器における測定モード判別方法。 - 前記複数の測定モードは、４個のひずみゲージをループ状に順次接続した４ゲージブリッジの第１〜第３の接続点が前記第１〜第３の端子に接続され且つ前記４ゲージブリッジの第４の接続点が温度により抵抗値が変化する温度センサを介して前記第４の端子に接続された測温機能付変換器測定モードをさらに含み、そして
前記モード推定ステップは、前記抵抗値計測ステップによる前記各抵抗計測状態における計測抵抗値に基づいて、前記測温機能付変換器の接続状態を弁別し、前記測温機能付変換器測定モードを推定するステップをさらに含む
ことを特徴とする請求項１０に記載のひずみゲージ式測定器における測定モード判別方法。 - 前記複数の測定モードは、ポテンショメータ式センサの固定側の両端がそれぞれ前記第１および第３の端子に接続され且つ前記ポテンショメータ式センサの可動端が前記第２の端子に接続されたポテンショメータ式センサ測定モードをさらに含み、そして
前記モード推定ステップは、前記抵抗値計測ステップによる前記各抵抗計測状態における計測抵抗値に基づいて、前記ポテンショメータ式センサの接続状態を弁別し、前記ポテンショメータ式センサ測定モードを推定するステップをさらに含む
ことを特徴とする請求項１０または請求項１１に記載のひずみゲージ式測定器における測定モード判別方法。 - 前記モード推定ステップは、前記抵抗値計測ステップによる前記各抵抗計測状態における計測抵抗値に基づいて、前記第１〜第４の端子に対する接続状態を弁別し、前記１ゲージ測定モードと推定した場合における接続されたひずみゲージの規格抵抗値を推定するステップをさらに含む
ことを特徴とする請求項１０〜請求項１２のうちのいずれか１項に記載のひずみゲージ式測定器における測定モード判別方法。 - 前記モード推定ステップは、前記抵抗値計測ステップによる前記各抵抗計測状態における計測抵抗値に基づいて、前記第１〜第４の端子に何も接続されていない状態を弁別し、前記第１〜第４の端子に何も接続されていない状態を推定するステップをさらに含む
ことを特徴とする請求項１０〜請求項１３のうちのいずれか１項に記載のひずみゲージ式測定器における測定モード判別方法。
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| JP2020095058A (ja) * | 2016-04-27 | 2020-06-18 | 株式会社共和電業 | 物理量測定装置 |
-
2003
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