JP2804186B2 - ひずみ計測装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、低温から高温までの
幅広い範囲で周囲温度が変化する雰囲気で被計測体のひ
ずみ等を計測することができるひずみ計測装置に関する
ものである。
幅広い範囲で周囲温度が変化する雰囲気で被計測体のひ
ずみ等を計測することができるひずみ計測装置に関する
ものである。
【０００２】
【従来の技術】図３は例えば「ひずみゲージとその応
用」昭和５２年４月２０日日刊工業新聞社発行第１６０
頁に記載された従来のひずみ計測装置を示す構成図であ
り、１は周波数・振幅一定の基準電圧ｅR を出力する発
振回路、２は励振トランス、３は発振回路１より基準電
圧ｅR を入力し、被計測体にひずみが生じている場合に
その基準電圧ｅR を変調するひずみゲージ、４はひずみ
ゲージ３により変調された基準電圧ｅR （変調電圧ｅ
O ）を増幅する搬送波増幅器、５は出力トランス、６は
ダイオードＤ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４をリング状に組み合
わせたもので、出力トランス５より変調電圧ｅO 、励振
トランス２より基準電圧ｅR を入力し、その変調電圧ｅ
O と基準電圧ｅR の位相のずれを検波する位相検波回
路、７はローパスフィルタ回路、８は負荷抵抗、９は負
荷である。また、，，及びは位相検波回路６の
端子、Ａ，Ｂ，Ｃは出力トランス５の端子、ａ，ｂ，ｃ
は励振トランス２の端子である。
用」昭和５２年４月２０日日刊工業新聞社発行第１６０
頁に記載された従来のひずみ計測装置を示す構成図であ
り、１は周波数・振幅一定の基準電圧ｅR を出力する発
振回路、２は励振トランス、３は発振回路１より基準電
圧ｅR を入力し、被計測体にひずみが生じている場合に
その基準電圧ｅR を変調するひずみゲージ、４はひずみ
ゲージ３により変調された基準電圧ｅR （変調電圧ｅ
O ）を増幅する搬送波増幅器、５は出力トランス、６は
ダイオードＤ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４をリング状に組み合
わせたもので、出力トランス５より変調電圧ｅO 、励振
トランス２より基準電圧ｅR を入力し、その変調電圧ｅ
O と基準電圧ｅR の位相のずれを検波する位相検波回
路、７はローパスフィルタ回路、８は負荷抵抗、９は負
荷である。また、，，及びは位相検波回路６の
端子、Ａ，Ｂ，Ｃは出力トランス５の端子、ａ，ｂ，ｃ
は励振トランス２の端子である。
【０００３】図４は図３の位相検波回路６の説明図であ
り、２９は搬送波増幅器４の出力波形（変調電圧ｅ
O ）、１０は励振トランス２の出力波形（基準電圧ｅ
R ）である。なお、図４中に記載の表は負荷９に流れる
電流を説明するための表である。
り、２９は搬送波増幅器４の出力波形（変調電圧ｅ
O ）、１０は励振トランス２の出力波形（基準電圧ｅ
R ）である。なお、図４中に記載の表は負荷９に流れる
電流を説明するための表である。
【０００４】次に動作について説明する。
【０００５】被計測体にひずみが発生することによっ
て、ひずみゲージ３により変調された基準電圧ｅR （変
調電圧ｅO ）を搬送波増幅器４及び出力トランス５を介
して位相検波回路６に出力する。一方、発振回路１によ
り発振された基準電圧ｅR を励振トランス２を介して位
相検波回路６に出力する。これにより、位相検波回路６
は以下に示すように動作する。ここで、図４において、
Ｉは端子ａから端子，ダイオードＤ１及び端子を介
して端子Ｂに至る経路、IIは端子Ｂから端子，ダイオ
ードＤ２及び端子を介して端子ｂに至る経路、III は
端子ｂから端子，ダイオードＤ３及び端子を介して
端子Ａに至る経路、IVは端子Ａから端子，ダイオード
Ｄ４及び端子を介して端子ａに至る経路である。
て、ひずみゲージ３により変調された基準電圧ｅR （変
調電圧ｅO ）を搬送波増幅器４及び出力トランス５を介
して位相検波回路６に出力する。一方、発振回路１によ
り発振された基準電圧ｅR を励振トランス２を介して位
相検波回路６に出力する。これにより、位相検波回路６
は以下に示すように動作する。ここで、図４において、
Ｉは端子ａから端子，ダイオードＤ１及び端子を介
して端子Ｂに至る経路、IIは端子Ｂから端子，ダイオ
ードＤ２及び端子を介して端子ｂに至る経路、III は
端子ｂから端子，ダイオードＤ３及び端子を介して
端子Ａに至る経路、IVは端子Ａから端子，ダイオード
Ｄ４及び端子を介して端子ａに至る経路である。
【０００６】いま、ある周期についてｅ R の極性を基準
にして、ｅO の向きが実線の関係にあったとすると（図
４参照）、Ｉの経路では（ｅR ＋ｅO ）の電圧がＤ１に
順方向に加わるので、負荷９には左から右へ電流が流れ
る（出力トランス５の端子Ｃから負荷９を介して励振ト
ランス２の端子ｃに電流が流れる）。IIの経路では（ｅ
R −ｅO ）がＤ２に順方向に加わり負荷９には右から左
に電流が流れる（励振トランス２の端子ｃから負荷９を
介して出力トランス５の端子Ｃに電流が流れる）。III
の経路について考えると、Ｄ３は逆方向であるから（ｅ
R ＋ｅO ）による電流は流れない。IVの経路についても
Ｄ４が逆方向であるから（ｅR −ｅO ）による電流は流
れない。このようにして、負荷９にはＩとIIの経路によ
る電流の差が流れることになり、ｅR ＋ｅO −（ｅR −
ｅO ）＝２ｅO に比例した電流が左から右に流れる（出
力トランス５の端子Ｃから負荷９を介して励振トランス
２の端子ｃに電流が流れる）。次の周期ではｅR とｅO
の極性が同時に逆となって、ＩとIIの経路と同様にして
III とIVの経路によって電流が負荷に左から右に流れる
（出力トランス５の端子Ｃから負荷９を介して励振トラ
ンス２の端子ｃに電流が流れる）。
にして、ｅO の向きが実線の関係にあったとすると（図
４参照）、Ｉの経路では（ｅR ＋ｅO ）の電圧がＤ１に
順方向に加わるので、負荷９には左から右へ電流が流れ
る（出力トランス５の端子Ｃから負荷９を介して励振ト
ランス２の端子ｃに電流が流れる）。IIの経路では（ｅ
R −ｅO ）がＤ２に順方向に加わり負荷９には右から左
に電流が流れる（励振トランス２の端子ｃから負荷９を
介して出力トランス５の端子Ｃに電流が流れる）。III
の経路について考えると、Ｄ３は逆方向であるから（ｅ
R ＋ｅO ）による電流は流れない。IVの経路についても
Ｄ４が逆方向であるから（ｅR −ｅO ）による電流は流
れない。このようにして、負荷９にはＩとIIの経路によ
る電流の差が流れることになり、ｅR ＋ｅO −（ｅR −
ｅO ）＝２ｅO に比例した電流が左から右に流れる（出
力トランス５の端子Ｃから負荷９を介して励振トランス
２の端子ｃに電流が流れる）。次の周期ではｅR とｅO
の極性が同時に逆となって、ＩとIIの経路と同様にして
III とIVの経路によって電流が負荷に左から右に流れる
（出力トランス５の端子Ｃから負荷９を介して励振トラ
ンス２の端子ｃに電流が流れる）。
【０００７】次に、ｅO がｅR に対して点線の矢印の示
す極性になったとき（図４参照）、すなわち現象波形の
正負が逆になるため、Ｉの経路では（ｅR −ｅO ）がＤ
１に順方向に加わり、IIの回路では（ｅR ＋ｅO ）がＤ
２に順方向に加わる。またIII とIVの経路ではＤ３、Ｄ
４にそれぞれ（ｅR −ｅO ）、（ｅR ＋ｅO ）が逆方向
に加わるので負荷９には、ｅR −ｅO −（ｅR ＋ｅO ）
＝−２ｅO に比例した電流が流れる。すなわち負荷９に
は２ｅO に比例した電流が、ｅO が実線の時とは逆に、
右から左に電流が流れる（励振トランス２の端子ｃから
負荷９を介して出力トランス５の端子Ｃに電流が流れ
る）。変調電圧ｅO の周期が次の半周期に進んだときは
III の経路とIVの経路の電流の差となり、同様に、２ｅ
O に比例した電流が右から左に電流が流れる（励振トラ
ンス２の端子ｃから負荷９を介して出力トランス５の端
子Ｃに電流が流れる）。
す極性になったとき（図４参照）、すなわち現象波形の
正負が逆になるため、Ｉの経路では（ｅR −ｅO ）がＤ
１に順方向に加わり、IIの回路では（ｅR ＋ｅO ）がＤ
２に順方向に加わる。またIII とIVの経路ではＤ３、Ｄ
４にそれぞれ（ｅR −ｅO ）、（ｅR ＋ｅO ）が逆方向
に加わるので負荷９には、ｅR −ｅO −（ｅR ＋ｅO ）
＝−２ｅO に比例した電流が流れる。すなわち負荷９に
は２ｅO に比例した電流が、ｅO が実線の時とは逆に、
右から左に電流が流れる（励振トランス２の端子ｃから
負荷９を介して出力トランス５の端子Ｃに電流が流れ
る）。変調電圧ｅO の周期が次の半周期に進んだときは
III の経路とIVの経路の電流の差となり、同様に、２ｅ
O に比例した電流が右から左に電流が流れる（励振トラ
ンス２の端子ｃから負荷９を介して出力トランス５の端
子Ｃに電流が流れる）。
【０００８】以上のように位相検波回路６の出力は、そ
の包絡線が現象波形と同じ正弦波の連続した整流波形と
なり、振幅と同時に現象の正負が弁別される。なお、こ
の中には搬送波の２倍のリップルが含まれているので、
このリップルをローパスフィルタ回路７で除去し、現象
波形に比例した電流としている。
の包絡線が現象波形と同じ正弦波の連続した整流波形と
なり、振幅と同時に現象の正負が弁別される。なお、こ
の中には搬送波の２倍のリップルが含まれているので、
このリップルをローパスフィルタ回路７で除去し、現象
波形に比例した電流としている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】従来のひずみ計測装置
は以上のように構成されているので、広範囲に周囲温度
が変化する雰囲気で高精度のひずみ計測を行うには、位
相検波回路の部品の温度特性を揃える必要があるととも
に、基準電圧となる発振回路の部品についても温度変化
に対して安定な特性を得ることが必要であるが、特に発
振回路、位相検波回路及びローパスフィルタ回路等はコ
ンデンサが多用されているいため、幅広い範囲に周囲温
度が変化する雰囲気で安定な動作をさせることは極めて
困難であるなどの課題があった。
は以上のように構成されているので、広範囲に周囲温度
が変化する雰囲気で高精度のひずみ計測を行うには、位
相検波回路の部品の温度特性を揃える必要があるととも
に、基準電圧となる発振回路の部品についても温度変化
に対して安定な特性を得ることが必要であるが、特に発
振回路、位相検波回路及びローパスフィルタ回路等はコ
ンデンサが多用されているいため、幅広い範囲に周囲温
度が変化する雰囲気で安定な動作をさせることは極めて
困難であるなどの課題があった。
【００１０】この発明は上記のような課題を解決するた
めになされたもので、複合した調整及び複雑な回路構成
を必要とせずに、低温から高温までの幅広い範囲で周囲
温度が変化する雰囲気で被計測体のひずみ等を計測する
ことができるひずみ計測装置を得ることを目的とする。
めになされたもので、複合した調整及び複雑な回路構成
を必要とせずに、低温から高温までの幅広い範囲で周囲
温度が変化する雰囲気で被計測体のひずみ等を計測する
ことができるひずみ計測装置を得ることを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】この発明に係るひずみ計
測装置は、搬送波増幅器に増幅された矩形波、その搬送
波増幅器の基準電位及び周囲温度を入力し、その矩形波
の最大値と最小値の差からひずみの大きさを演算すると
ともに、その基準電位を周囲温度に基づいて補正し、そ
の補正後の基準電位と所定の位相における矩形波の値を
比較してひずみの正負方向を判別する演算処理装置を設
けたものである。
測装置は、搬送波増幅器に増幅された矩形波、その搬送
波増幅器の基準電位及び周囲温度を入力し、その矩形波
の最大値と最小値の差からひずみの大きさを演算すると
ともに、その基準電位を周囲温度に基づいて補正し、そ
の補正後の基準電位と所定の位相における矩形波の値を
比較してひずみの正負方向を判別する演算処理装置を設
けたものである。
【００１２】
【作用】この発明におけるひずみ計測装置は、演算処理
装置により、常に矩形波の最大値と最小値の差からひず
みの大きさを演算をするようにしているため、温度変化
の影響に関係なく計測され、またその演算処理装置によ
り、基準電位を周囲温度で補正するようにしているた
め、温度変化によるその基準電位の変動が補償され、温
度変化の影響に関係なくひずみの正負方向が判別され
る。
装置により、常に矩形波の最大値と最小値の差からひず
みの大きさを演算をするようにしているため、温度変化
の影響に関係なく計測され、またその演算処理装置によ
り、基準電位を周囲温度で補正するようにしているた
め、温度変化によるその基準電位の変動が補償され、温
度変化の影響に関係なくひずみの正負方向が判別され
る。
【００１３】
【実施例】以下、この発明の一実施例を図について説明
する。図１はこの発明の一実施例によるひずみ計測装置
を示す構成図であり、図において、１１は正負に励振す
る所定の矩形波を入力し、被計測体にひずみが生じてい
る場合にその矩形波を変調するひずみゲージ、１２はひ
ずみゲージ１１に変調された矩形波の直流分をカットす
るとともに、交流分を増幅する搬送波増幅器、１３は高
入力インピーダンス及び低出力インピーダンス特性を有
しているフォロワ型高周波差動増幅器、１４は低増幅率
矩形波差動増幅器、１５は矩形波の直流分をカットする
コンデンサ、１６は矩形波の交流分のみを増幅する反転
型増幅器（コンデンサカップリング型矩形波リニア増幅
器）であり、所要の温度範囲内で、出力オフセット電圧
値と矩形波振幅の最大値との和が、増幅器のダイナミッ
クレンジ内に収まるような増幅率に設定している。１７
は出力オフセット電圧を最小、入力コンデンサを小及び
出力インピーダンスを低くすることによって温度変化の
影響を少なくするフォロワ増幅器、１８は搬送波増幅器
１２の基準電位、１９は温度センサである。
する。図１はこの発明の一実施例によるひずみ計測装置
を示す構成図であり、図において、１１は正負に励振す
る所定の矩形波を入力し、被計測体にひずみが生じてい
る場合にその矩形波を変調するひずみゲージ、１２はひ
ずみゲージ１１に変調された矩形波の直流分をカットす
るとともに、交流分を増幅する搬送波増幅器、１３は高
入力インピーダンス及び低出力インピーダンス特性を有
しているフォロワ型高周波差動増幅器、１４は低増幅率
矩形波差動増幅器、１５は矩形波の直流分をカットする
コンデンサ、１６は矩形波の交流分のみを増幅する反転
型増幅器（コンデンサカップリング型矩形波リニア増幅
器）であり、所要の温度範囲内で、出力オフセット電圧
値と矩形波振幅の最大値との和が、増幅器のダイナミッ
クレンジ内に収まるような増幅率に設定している。１７
は出力オフセット電圧を最小、入力コンデンサを小及び
出力インピーダンスを低くすることによって温度変化の
影響を少なくするフォロワ増幅器、１８は搬送波増幅器
１２の基準電位、１９は温度センサである。
【００１４】２０は切替スイッチ、２１は搬送波増幅器
１２に増幅された矩形波、その搬送波増幅器１２の基準
電位１８及び温度センサ１９に計測された周囲温度を切
替スイッチ２０を切替えることによって入力し、その矩
形波の最大値ＤH と最小値ＤL の差からひずみの大きさ
を演算するとともに、その基準電位１８を周囲温度に基
づいて補正し、その補正後の基準電位１８と所定の位相
における矩形波の値を比較してひずみの正負方向を判別
する演算処理装置、２２は演算処理装置２１のアナログ
・ディジタル変換器、２３は演算処理装置２１のマイク
ロプロセッサである。
１２に増幅された矩形波、その搬送波増幅器１２の基準
電位１８及び温度センサ１９に計測された周囲温度を切
替スイッチ２０を切替えることによって入力し、その矩
形波の最大値ＤH と最小値ＤL の差からひずみの大きさ
を演算するとともに、その基準電位１８を周囲温度に基
づいて補正し、その補正後の基準電位１８と所定の位相
における矩形波の値を比較してひずみの正負方向を判別
する演算処理装置、２２は演算処理装置２１のアナログ
・ディジタル変換器、２３は演算処理装置２１のマイク
ロプロセッサである。
【００１５】２４は演算処理装置２１の内部クロックを
分周して正負に励振する上記所定の矩形波をひずみゲー
ジ１１に出力する矩形波発振回路、２５は演算処理装置
２１の内部クロックを分周し、所定の周波数のパルス信
号を出力するディジタル出力回路、２６はディジタル出
力回路に出力されたパルス信号を正負に励振させる矩形
波ドライバー、２７は矩形波ドライバー２６に正負に励
振された矩形波をひずみゲージ１に出力する絶縁形矩形
波励振トランスである。
分周して正負に励振する上記所定の矩形波をひずみゲー
ジ１１に出力する矩形波発振回路、２５は演算処理装置
２１の内部クロックを分周し、所定の周波数のパルス信
号を出力するディジタル出力回路、２６はディジタル出
力回路に出力されたパルス信号を正負に励振させる矩形
波ドライバー、２７は矩形波ドライバー２６に正負に励
振された矩形波をひずみゲージ１に出力する絶縁形矩形
波励振トランスである。
【００１６】次に動作について説明する。
【００１７】まず、ディジタル出力回路２５が演算処理
装置２１の内部クロックを分周して図２ａに示すような
パルス信号を出力する（例えば、４〜１０ｋＨｚの周波
数）。そして、矩形波ドライバー２６がそのパルス信号
を図２ｂに示すような正負に励振する矩形波に変換し、
絶縁形矩形波励振トランス２７を介してひずみゲージ１
１に出力する。
装置２１の内部クロックを分周して図２ａに示すような
パルス信号を出力する（例えば、４〜１０ｋＨｚの周波
数）。そして、矩形波ドライバー２６がそのパルス信号
を図２ｂに示すような正負に励振する矩形波に変換し、
絶縁形矩形波励振トランス２７を介してひずみゲージ１
１に出力する。
【００１８】ひずみゲージ１１は被計測体にねじれが生
じていなければ何の出力も出さないが、ひずみが生じて
いればブリッジ回路のバランスがくずれる（ひずみが生
じるとブリッジ回路の抵抗値が変化するためバランスが
くずれる）ため、変調信号、即ち入力した所定の矩形波
を変調した信号（図２Ｃ，Ｄ，Ｅに示す）を出力する。
じていなければ何の出力も出さないが、ひずみが生じて
いればブリッジ回路のバランスがくずれる（ひずみが生
じるとブリッジ回路の抵抗値が変化するためバランスが
くずれる）ため、変調信号、即ち入力した所定の矩形波
を変調した信号（図２Ｃ，Ｄ，Ｅに示す）を出力する。
【００１９】次に、搬送波増幅器１２がひずみゲージ１
１に変調された矩形波の直流分をコンデンサ１５にカッ
トさせるとともに、反転型増幅器１６に交流分のみ増幅
させる。
１に変調された矩形波の直流分をコンデンサ１５にカッ
トさせるとともに、反転型増幅器１６に交流分のみ増幅
させる。
【００２０】このように、ひずみで変調された矩形波は
増幅され、図２のＣ，ＤまたはＥのような波形がアナロ
グ・ディジタル変換器２１に入力される。
増幅され、図２のＣ，ＤまたはＥのような波形がアナロ
グ・ディジタル変換器２１に入力される。
【００２１】次に、演算処理装置２１がその変調された
矩形波に基づいてひずみの大きさの演算及びひずみの正
負方向の判別を以下に示すように行う。まず、演算処理
装置２１は、自身で矩形波の位相をカウントすることに
より、変調された矩形波の安定したところ、即ち、最大
値ＤH と最小値ＤL を入力する（例えば、１２０°と２
４０°の位相で波形をサンプリングすれば、波形の安定
したところで入力できる）。
矩形波に基づいてひずみの大きさの演算及びひずみの正
負方向の判別を以下に示すように行う。まず、演算処理
装置２１は、自身で矩形波の位相をカウントすることに
より、変調された矩形波の安定したところ、即ち、最大
値ＤH と最小値ＤL を入力する（例えば、１２０°と２
４０°の位相で波形をサンプリングすれば、波形の安定
したところで入力できる）。
【００２２】ここで、ひずみの大きさは波形の最大値Ｄ
H 又は最小値ＤL の大きさに比例することから、図２
ｃ，ｄの波形において、以下に示すように、位相１２０
°の値と位相２４０°の値との差をとり、この差をひず
みの大きさとする。 ＤH −ＤL ＝ｅO −（−ｅO ）＝２ｅO （図２ｃ） ＤH −ＤL ＝−ｅO −（＋ｅO ）＝−２ｅO （図２ｄ） このように、最大値ＤH と最小値ＤL の差をひずみの大
きさとするのは、温度変化が生じた場合には波形全体の
電圧レベルが上下する場合が多いが、最大値ＤH と最小
値ＤL の差には温度変化の影響が表れにくいからであ
る。
H 又は最小値ＤL の大きさに比例することから、図２
ｃ，ｄの波形において、以下に示すように、位相１２０
°の値と位相２４０°の値との差をとり、この差をひず
みの大きさとする。 ＤH −ＤL ＝ｅO −（−ｅO ）＝２ｅO （図２ｃ） ＤH −ＤL ＝−ｅO −（＋ｅO ）＝−２ｅO （図２ｄ） このように、最大値ＤH と最小値ＤL の差をひずみの大
きさとするのは、温度変化が生じた場合には波形全体の
電圧レベルが上下する場合が多いが、最大値ＤH と最小
値ＤL の差には温度変化の影響が表れにくいからであ
る。
【００２３】ひずみの正負方向の判別は、例えば、位相
１２０°の値と基準電位１８の値とを比較して大小関係
から判別するのであるが、温度変化により図２ｅに示す
ように基準電位１８が変動すると、誤った判定をするた
め、この基準電位１８については予め必要な温度範囲で
データをとっておき、温度センサ１９に測定された周囲
温度に基づいて補正する（図２ｅ参照）。従って、位相
１２０°の値と補正後の基準電位１８の値とを比較して
判別することにより、温度変化が生じても正確に判別で
きる。
１２０°の値と基準電位１８の値とを比較して大小関係
から判別するのであるが、温度変化により図２ｅに示す
ように基準電位１８が変動すると、誤った判定をするた
め、この基準電位１８については予め必要な温度範囲で
データをとっておき、温度センサ１９に測定された周囲
温度に基づいて補正する（図２ｅ参照）。従って、位相
１２０°の値と補正後の基準電位１８の値とを比較して
判別することにより、温度変化が生じても正確に判別で
きる。
【００２４】また、ひずみの大きさの演算及び方向判別
は、必要なサンプル数で平均化することにより、更に精
度よく、現象の特性にマッチしたフィルタ機能を得るこ
とができる。
は、必要なサンプル数で平均化することにより、更に精
度よく、現象の特性にマッチしたフィルタ機能を得るこ
とができる。
【００２５】なお、上記実施例では、ひずみゲージを用
いてひずみを計測するものについて説明したが、例えば
温度を計測する温度計測ブリッジ（被計測体に取付けら
れた−の測温抵抗体と、この測温抵抗体に比較して温度
係数が非常に小さい抵抗体で構成されている）を用いて
被計測体の温度変化を計測するものでも上記と同様の効
果が得られる。この場合はひずみ計測のときと違って、
大きさと方向の判別は、温度の大きさと、基準温度に対
してプラスかマイナスかという判別ができることにな
る。
いてひずみを計測するものについて説明したが、例えば
温度を計測する温度計測ブリッジ（被計測体に取付けら
れた−の測温抵抗体と、この測温抵抗体に比較して温度
係数が非常に小さい抵抗体で構成されている）を用いて
被計測体の温度変化を計測するものでも上記と同様の効
果が得られる。この場合はひずみ計測のときと違って、
大きさと方向の判別は、温度の大きさと、基準温度に対
してプラスかマイナスかという判別ができることにな
る。
【００２６】
【発明の効果】以上のように、この発明によれば演算処
理装置にて、搬送波増幅器に増幅された矩形波、その搬
送波増幅器の基準電位及び周囲温度を入力し、その矩形
波の最大値と最小値の差からひずみの大きさを演算する
とともに、その基準電位を周囲温度に基づいて補正し、
その補正後の基準電位と所定の位相における矩形波の値
を比較してひずみの正負方向を判別するように構成した
ので、ひずみの大きさの計測については、温度変化の影
響を受けずに済み、またひずみの正負方向の判別につい
ては、温度変化による影響を補償でき、結果として、幅
広い範囲で周囲温度が変化しても精度よくひずみ計測を
することができるなどの効果がある。
理装置にて、搬送波増幅器に増幅された矩形波、その搬
送波増幅器の基準電位及び周囲温度を入力し、その矩形
波の最大値と最小値の差からひずみの大きさを演算する
とともに、その基準電位を周囲温度に基づいて補正し、
その補正後の基準電位と所定の位相における矩形波の値
を比較してひずみの正負方向を判別するように構成した
ので、ひずみの大きさの計測については、温度変化の影
響を受けずに済み、またひずみの正負方向の判別につい
ては、温度変化による影響を補償でき、結果として、幅
広い範囲で周囲温度が変化しても精度よくひずみ計測を
することができるなどの効果がある。
【図１】この発明の一実施例によるひずみ計測装置を示
す構成図である。
す構成図である。
【図２】図１のひずみ計測装置における信号の波形図で
ある。
ある。
【図３】従来のひずみ計測装置を示す構成図である。
【図４】図３の位相検波回路６の説明図である。
１１ ひずみゲージ １２ 搬送波増幅器 １８ 基準電位 ２１ 演算処理装置 ２４ 矩形波発振回路
Claims (1)
- 【請求項１】 正負に励振する所定の矩形波を入力し、
被計測体にひずみが生じている場合にその矩形波を変調
するひずみゲージと、上記ひずみゲージに変調された矩
形波の直流分をカットするとともに、交流分を増幅する
搬送波増幅器と、上記搬送波増幅器に増幅された矩形
波、その搬送波増幅器の基準電位及び周囲温度を入力
し、その矩形波の最大値と最小値の差からひずみの大き
さを演算するとともに、その基準電位を周囲温度に基づ
いて補正し、その補正後の基準電位と所定の位相におけ
る矩形波の値を比較してひずみの正負方向を判別する演
算処理装置と、上記演算処理装置の内部クロックを分周
して正負に励振する上記所定の矩形波を上記ひずみゲー
ジに出力する矩形波発振回路とを備えたひずみ計測装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15219691A JP2804186B2 (ja) | 1991-05-29 | 1991-05-29 | ひずみ計測装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15219691A JP2804186B2 (ja) | 1991-05-29 | 1991-05-29 | ひずみ計測装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04351901A JPH04351901A (ja) | 1992-12-07 |
| JP2804186B2 true JP2804186B2 (ja) | 1998-09-24 |
Family
ID=15535162
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15219691A Expired - Fee Related JP2804186B2 (ja) | 1991-05-29 | 1991-05-29 | ひずみ計測装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2804186B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4903312B2 (ja) * | 2001-01-17 | 2012-03-28 | 大和製衡株式会社 | 重量測定装置 |
| JP6544256B2 (ja) * | 2016-02-03 | 2019-07-17 | 株式会社島津製作所 | 測定装置および材料試験機 |
-
1991
- 1991-05-29 JP JP15219691A patent/JP2804186B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04351901A (ja) | 1992-12-07 |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
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