JP3411254B2 - ひずみ校正器 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ひずみ校正器に関
する。

【０００２】

【従来の技術】ひずみ測定では、通常、物体に貼着され
るひずみゲージを少なくとも一辺に備えたブリッジ回路
（詳しくはホイートストンブリッジ回路）を用いて物体
のひずみに応じたレベルの電圧信号を生成し、その電圧
信号に基づいて物体のひずみを求めるようにしている。

【０００３】この種のひずみ測定では、ひずみ測定器が
ブリッジ回路に接続される。そして、該ひずみ測定器
は、ブリッジ回路にその電源電圧を付与しつつ、物体の
ひずみに応じたレベルの電圧信号をブリッジ回路から取
得し、その電圧信号のレベルからひずみ値を求める。そ
して、その求めたひずみ値を表示器に表示したり、適宜
の記憶媒体に記録し、あるいは外部に出力する等の処理
を行う。

【０００４】このようなひずみ測定器がブリッジ回路の
電圧信号からひずみ値を正しく認識するかの検査等、該
ひずみ測定器の校正を行うための機器として、ひずみ校
正器が用いられている。このひずみ校正器は、その操作
器等によりあらかじめ設定されたひずみ値に対応するブ
リッジ回路の電圧信号（以下、ここではブリッジ出力と
いう）を擬似的に生成し、それをひずみ測定器に与え
る。

【０００５】従来、この種のひずみ校正器は、ひずみ測
定器に接続するブリッジ回路のひずみゲージを組み込む
辺に、該ひずみゲージの代わりに抵抗値が相違する複数
の抵抗素子を切換え自在に接続可能とした形態の擬似的
なブリッジ回路を備えている。そして、ある所望のひず
み値に対応したブリッジ出力をひずみ校正器により生成
する場合には、該ひずみ校正器の擬似的ブリッジ回路に
ひずみ測定器から電源電圧を付与した状態で、所望のひ
ずみ値に対応する抵抗素子を選択的に該擬似的ブリッジ
回路に接続し、これにより、該擬似的ブリッジ回路から
所望のひずみ値に対応したブリッジ出力を擬似的に生成
するようにしている。

【０００６】しかしながら、このような従来のひずみ校
正器は、次のような不都合を生じるものであった。

【０００７】すなわち、ひずみ測定は、種々様々の技術
分野で行われるため、ひずみ測定器で測定可能なひずみ
値の範囲は一般に、非常に広い範囲にわたる場合が多い
（例えば０〜数十万マイクロひずみ）。また、特に測定
するひずみ値の変化範囲が比較的小さいような場合に
は、要求されるひずみ測定値の精度も高いため、ひずみ
測定器で測定可能なひずみ値の分解能も小さい（例えば
０．１〜１マイクロひずみ）。

【０００８】このため、このようなひずみ測定器の校正
を行うためのひずみ校正器は、広い範囲にわたる多種類
のひずみ値に対応したブリッジ出力を精度よく生成し得
ることが望まれる。しかるに、従来のひずみ校正器で
は、多種類のひずみ値に対応したブリッジ出力を生成す
るためには、多数の抵抗素子が必要となる。これは、ひ
ずみに応じたひずみゲージの抵抗値変化は基本的には非
常に小さく、通常的な可変抵抗器等を用いても、種々の
ひずみ値に対応した抵抗値を精度よく得ることが困難で
あるからである。

【０００９】そして、各ひずみ値に対応する精度の良い
ブリッジ出力を得るためには、各抵抗素子の抵抗値の高
い精度が要求される。さらに、この抵抗値精度を確保す
るために、ひずみ校正器の製造過程で、各ひずみ値に対
応した各抵抗素子の抵抗値の合わせ込み（抵抗値の微調
整）が要求され、この合わせ込みは、ひずみ校正器の回
路の配線抵抗等も影響して、多大な手間を要するものと
なっていた。

【００１０】また、ひずみ測定器には、比較的短い時間
内に変化するひずみ（所謂動ひずみ）を測定するものが
あり、このような動ひずみ測定器の校正を的確に行う場
合、時間的に変化するひずみ値に対応するブリッジ出力
を生成して、該動ひずみ測定器に与えることが望まれ
る。しかるに、種々のひずみ値に対応するブリッジ出力
を得るために多数の抵抗素子を必要とする従来のひずみ
校正器では、ブリッジ出力を連続的に変化させることが
難しい。このため、ブリッジ出力を自動的に変化させて
出力するようなひずみ校正器は従来は無く、そのような
ブリッジ出力を生成し得るひずみ校正器が望まれてい
た。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】本発明はかかる背景に
鑑みてなされたものであり、ひずみ値の広い範囲にわた
って、設定されたひずみ値に対応するレベルのブリッジ
出力を精度よく生成することができると共に、抵抗値の
異なる多数の抵抗素子を必要とすることなく簡略な構成
とすることができるひずみ校正器を提供することを目的
とする。

【００１２】さらに、ブリッジ出力を変化させながら出
力することができ、動ひずみ測定器の校正を的確に行う
ことを可能とするひずみ校正器を提供することを目的と
する。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明のひずみ校正器
は、物体に貼着されるひずみゲージを少なくとも一辺に
備えたブリッジ回路の出力電圧信号に基づいてひずみ測
定を行うひずみ測定器の校正を行うために、あらかじめ
定められた所定範囲内で設定されたひずみ値に対応する
前記ブリッジ回路の出力電圧信号を擬似的に生成し、そ
の生成した擬似出力電圧信号を前記ひずみ測定器に与え
るひずみ校正器であり、前記の目的を達成するために、
以下に説明する第１〜４の基本的態様がある。

【００１４】その第１の態様は、前記ブリッジ回路の電
源電圧を前記ひずみ測定器から付与するブリッジ電源入
力部と、複数の同一抵抗値の抵抗素子を直列に接続して
なると共に前記ブリッジ電源入力部に与えられた電源電
圧が付与され、各抵抗素子の端部から該電源電圧以下の
互いに異なる複数種類のレベルの電圧信号を出力するラ
ダー抵抗回路と、該ラダー抵抗回路の各種類のレベルの
電圧信号を選択的に出力可能にそれぞれ該ラダー抵抗回
路に接続された複数の出力切換回路と、該複数の出力切
換回路がそれぞれ出力する電圧信号が入力され、その入
力された各電圧信号のレベルを互いに異なる所定倍率で
レベル変換したものを加算してなるレベルに比例するレ
ベルの電圧信号を生成する加算処理回路と、設定された
ひずみ値のデータが与えられたとき、該ひずみ値に応じ
て前記各出力切換回路から出力させる電圧信号を選択
し、その選択した電圧信号を出力させるように該各出力
切換回路を制御する制御回路と、該制御回路により前記
ひずみ値に応じて前記各出力切換回路を制御した状態で
前記加算処理回路が生成する電圧信号を減圧することに
より前記ひずみ値に対応する前記ブリッジ回路の擬似出
力電圧信号を生成する減衰回路とを備えたことを特徴と
するものである。

【００１５】かかる本発明の第１の態様によれば、前記
複数の出力切換回路のそれぞれが出力し得る電圧信号の
レベルの種類数は、前記ラダー抵抗回路を構成する抵抗
素子の個数と同程度（正確には、抵抗素子の個数＋１）
であるが、前記加算処理回路によって、前記複数の出力
切換回路からそれぞれ出力される電圧信号のレベルを互
いに異なる所定倍率でレベル変換したものを加算してな
るレベルに比例するレベルの電圧信号を生成するため、
該加算処理回路が生成し得る電圧信号のレベルの種類
は、ラダー抵抗回路の抵抗素子の個数よりも格段に多く
なる。

【００１６】例えば、ラダー抵抗回路の抵抗素子の個数
を１０個、出力切換回路の個数を５個とし、また、各出
力切換回路毎の出力信号のレベル変換の倍率が互いに１
０倍づづ異なるものとすると、約１０万通りのレベルの
電圧信号を加算処理回路により生成することが可能であ
る。従って、前記制御回路によって、設定されたひずみ
値に応じて前記各出力切換回路を制御することによっ
て、ラダー抵抗回路の抵抗素子の個数が比較的少なくて
も、加算処理回路により多種類のひずみ値にそれぞれ対
応した多種類のレベルの電圧信号を生成することができ
る。

【００１７】そして、本発明の第１の態様では、設定さ
れたひずみ値に対応させて得るブリッジ回路の擬似出力
電圧信号は、加算処理回路が生成する電圧信号を前記減
衰回路により減圧することによって生成される。従っ
て、加算処理回路が生成する電圧信号のレベルは、最終
的に得る擬似出力電圧信号のレベルよりも大きい。この
ため、擬似出力電圧信号に対して要求される精度は、加
算処理回路により生成する電圧信号では緩和される。す
なわち、加算処理回路で生成する電圧信号は、その最小
レベルが加算処理回路を構成するオペアンプ等のオフセ
ット電圧や該オフセット電圧の温度に応じた変化、外乱
等の影響により発生する最大のノイズ成分よりも大きい
ことが要求されるが、上記最小レベルは、最終的に得る
擬似出力電圧信号の最小レベルよりも大きい。このた
め、加算処理回路で生成する電圧信号において許容し得
るノイズ成分は、擬似出力電圧信号において許容し得る
ノイズ成分よりも大きくなる。この結果、設定されたひ
ずみ値に対応するレベルの擬似出力電圧信号のレベルの
必要な精度を確保できるような電圧信号（前記減衰回路
に入力する電圧信号）を加算処理回路から支障なく得る
ことができる。ひいては、設定されたひずみ値に対応す
るレベルの擬似出力電圧信号を精度よく生成することが
可能となる。

【００１８】従って、本発明の第１の態様のひずみ校正
器によれば、ひずみ値の広い範囲にわたって、設定され
たひずみ値に対応するレベルの擬似出力電圧信号（擬似
的なブリッジ出力）を精度よく生成することができると
共に、ひずみ校正器の構成を簡略な構成とすることがで
きる。

【００１９】尚、前記ラダー抵抗回路を構成する抵抗素
子の個数は、設定されたひずみ値に応じた各出力切換回
路の制御を１０進数的に行う上では、例えば１０個であ
ることが好ましい。

【００２０】次に、本発明の第２の態様は、前記ブリッ
ジ回路の電源電圧を前記ひずみ測定器から付与するブリ
ッジ電源入力部と、該ブリッジ電源入力部に与えられた
電源電圧以下の複数種類のレベルの電圧信号を出力可能
であって、出力すべき電圧信号のレベルを表すデジタル
データが入力されたとき、該デジタルデータにより定ま
るレベルの電圧信号を前記電源電圧から生成して出力す
るＤ／Ａ変換回路と、設定されたひずみ値のデータが与
えられたとき、該ひずみ値に応じたデジタルデータを生
成して前記Ｄ／Ａ変換回路に入力する制御回路と、該制
御回路から前記Ｄ／Ａ変換回路に前記ひずみ値に応じた
デジタルデータが入力された状態で該Ｄ／Ａ変換回路が
出力する電圧信号を減圧することにより前記ひずみ値に
対応する前記ブリッジ回路の擬似出力電圧信号を生成す
る減衰回路とを備えたことを特徴とするものである。

【００２１】かかる本発明の第２の態様によれば、前記
制御回路から、設定されたひずみ値に応じたデジタルデ
ータを前記Ｄ／Ａ変換回路に入力することによって、該
ひずみ値に対応するレベルの電圧信号が該Ｄ／Ａ変換回
路から生成される。このとき、Ｄ／Ａ変換回路に入力す
るデジタルデータが例えば１２ビットであるとした場
合、原理的には、２¹²（＝４０９６）通りのレベルの電
圧信号を生成可能である。さらに、Ｄ／Ａ変換回路の出
力の分解能を考慮し、該Ｄ／Ａ変換回路に出力させる電
圧信号の最小のレベルを例えば４デジット分の電圧とし
ても、２¹⁰（＝１０２４）通りのレベルの電圧信号を生
成可能である。従って、Ｄ／Ａ変換回路によって、多種
類のレベルの電圧信号を生成することが可能であり、こ
のことは、多数のひずみ値にそれぞれ対応するレベルを
有する電圧信号をＤ／Ａ変換回路によって生成できるこ
とを意味する。

【００２２】そして、本発明の第２の態様では、このＤ
／Ａ変換回路が生成する電圧信号を前記減衰回路により
減圧することによって、設定されたひずみ値に対応する
レベルのブリッジ回路の擬似出力電圧信号を得る。この
ため、前記第１の態様の場合と同様に、加算処理回路か
ら得られる電圧信号において許容し得るノイズ成分（Ｄ
／Ａ変換回路の出力のオフセットや外乱等に起因したノ
イズ成分）は擬似出力電圧信号において許容し得るノイ
ズ成分よりも大きくなる。この結果、設定されたひずみ
値に対応するレベルの擬似出力電圧信号のレベルの必要
な精度を確保できるような電圧信号（前記減衰回路に入
力する電圧信号）をＤ／Ａ変換回路から支障なく得るこ
とができ、ひいては、所要のレベルの擬似出力電圧信号
を精度よく生成することが可能となる。

【００２３】従って、本発明の第２の態様のひずみ校正
器によれば、ひずみ値の広い範囲にわたって、設定され
たひずみ値に対応するレベルの擬似出力電圧信号（擬似
的なブリッジ出力）を精度よく生成することができると
共に、ひずみ校正器の構成を簡略な構成とすることがで
きる。

【００２４】次に本発明の第３の態様は、前記ブリッジ
回路の電源電圧を前記ひずみ測定器から付与するブリッ
ジ電源入力部と、該ブリッジ電源入力部に与えられた電
源電圧以下の複数種類のレベルの電圧信号をそれぞれ出
力可能であって、出力すべき電圧信号のレベルを表すデ
ジタルデータが入力されたとき、該デジタルデータによ
り定まるレベルの電圧信号をそれぞれ前記電源電圧から
生成して出力する複数のＤ／Ａ変換回路と、該複数のＤ
／Ａ変換回路がそれぞれ出力する電圧信号が入力され、
その入力された各電圧信号を互いに異なる所定倍率でレ
ベル変換したものを加算してなるレベルに比例するレベ
ルの電圧信号を生成する加算処理回路と、設定されたひ
ずみ値のデータが与えられたとき、該ひずみ値に応じた
デジタルデータを前記各Ｄ／Ａ変換回路毎に生成して各
Ｄ／Ａ変換回路に入力する制御回路と、該制御回路から
前記各Ｄ／Ａ変換回路に前記ひずみ値に応じたデジタル
データが入力された状態で前記加算処理回路が生成する
電圧信号を減圧することにより前記ひずみ値に対応する
前記ブリッジ回路の擬似出力電圧信号を生成する減衰回
路とを備えたことを特徴とするものである。

【００２５】かかる本発明の第３の態様によれば、前記
加算処理回路が、前記複数のＤ／Ａ変換回路からそれぞ
れ出力される電圧信号のレベルを互いに異なる所定倍率
でレベル変換したものを加算してなるレベルに比例する
レベルの電圧信号を生成することによって、該加算処理
回路が生成し得る電圧信号のレベルの種類は、単一のＤ
／Ａ変換回路が生成し得る電圧信号のレベルの種類より
も大幅に多くなる。例えば二個のＤ／Ａ変換回路を備え
た場合に、個々のＤ／Ａ変換回路が区別可能に生成し得
る電圧信号のレベルの種類が約１０００種類であると
し、また、前記レベル変換に際しての各Ｄ／Ａ変換回路
に対する倍率をそれぞれ１倍、１／１０００倍とする
と、約１０⁶通りのレベルの電圧信号を加算処理回路に
より生成することが可能となる。従って、前記制御回路
から、ひずみ値に応じたデジタルデータを各Ｄ／Ａ変換
回路に入力することによって、より多種類のひずみ値に
それぞれ対応するレベルの電圧信号を加算処理回路によ
って生成することが可能となる。

【００２６】そして、本発明の第3の態様においては、
この加算処理回路により生成した電圧信号を前記減衰回
路により減圧することによりひずみ値に対応する擬似出
力電圧信号を生成する。このため、前記第１の態様の場
合と同様に、前記加算処理回路から得られる電圧信号に
おいて許容し得るノイズ成分（Ｄ／Ａ変換回路の出力の
オフセットや、加算処理回路を構成するオペアンプのオ
フセット電圧、あるいはそれらの温度に応じた変化、外
乱等に起因したノイズ成分）は擬似出力電圧信号におい
て許容し得るノイズ成分よりも大きくなる。この結果、
設定されたひずみ値に対応するレベルの擬似出力電圧信
号のレベルの必要な精度を確保できるような電圧信号
（前記減衰回路に入力する電圧信号）を加算処理回路か
ら支障なく得ることができ、ひいては、所要のレベルの
擬似出力電圧信号を精度よく生成することが可能とな
る。

【００２７】従って、本発明の第３の態様によれば、ひ
ずみ値の広い範囲にわたって、設定されたひずみ値に対
応するレベルの擬似出力電圧信号（擬似的なブリッジ出
力）を精度よく生成することができると共に、ひずみ校
正器の構成を簡略な構成とすることができる。

【００２８】次に本発明の第４の態様は、前記ブリッジ
回路の電源電圧を前記ひずみ測定器から付与するブリッ
ジ電源入力部と、複数の同一抵抗値の抵抗素子を直列に
接続してなると共に前記ブリッジ電源入力部に与えられ
た電源電圧が付与され、各抵抗素子の端部から該電源電
圧以下の互いに異なる複数種類のレベルの電圧信号を出
力するラダー抵抗回路と、該ラダー抵抗回路の各種類の
レベルの電圧信号を選択的に出力可能にそれぞれ該ラダ
ー抵抗回路に接続された少なくとも一つ以上の出力切換
回路と、前記ブリッジ電源入力部に与えられた電源電圧
以下の複数種類のレベルの電圧信号を出力可能であっ
て、出力すべき電圧信号のレベルを表すデジタルデータ
が入力されたとき、該デジタルデータにより定まるレベ
ルの電圧信号を前記電源電圧から生成して出力する少な
くとも一つ以上のＤ／Ａ変換回路と、各出力切換回路及
び各Ｄ／Ａ変換回路が出力する電圧信号が入力され、そ
の入力された各電圧信号を互いに異なる所定倍率でレベ
ル変換したものを加算してなるレベルに比例するレベル
の電圧信号を生成する加算処理回路と、設定されたひず
み値のデータが与えられたとき、該ひずみ値に応じて前
記各出力切換回路から出力させる電圧信号を選択し、そ
の選択した電圧信号を出力させるように該各出力切換回
路を制御すると共に、該ひずみ値に応じたデジタルデー
タを前記各Ｄ／Ａ変換回路毎に生成して各Ｄ／Ａ変換回
路に入力する制御回路と、該制御回路により前記ひずみ
値に応じて前記各出力切換回路を制御すると共に該制御
回路から前記ひずみ値に応じたデジタルデータを前記Ｄ
／Ａ変換回路に入力した状態で前記加算処理回路が生成
する電圧信号を減圧することにより前記ひずみ値に対応
する前記ブリッジ回路の擬似出力電圧信号を生成する減
衰回路とを備えたことを特徴とするものである。

【００２９】かかる本発明の第４の態様によれば、前記
加算処理回路が、前記各出力切換回路及び各Ｄ／Ａ変換
回路からそれぞれ出力される電圧信号のレベルを互いに
異なる所定倍率でレベル変換したものを加算してなるレ
ベルに比例するレベルの電圧信号を生成することによっ
て、該加算処理回路は、多種類のレベルの電圧信号を生
成することができる。例えば前記ラダー抵抗回路の抵抗
素子の個数を１０個、出力切換回路の個数を２個、Ｄ／
Ａ変換回路の個数を１個とし、また、該Ｄ／Ａ変換回路
が区別可能に生成し得る電圧信号のレベルの種類が約１
０００種類であるとする。さらに、一方の出力切換回路
と他方の出力切換回路とＤ／Ａ変換回路とのそれぞれに
対する前記レベル変換の倍率の比を例えば1：（１／1
0）：（１／10000）とすると、約１０万通りのレベルの
電圧信号を生成することが可能である。従って、前記制
御回路により、設定されたひずみ値に応じて各出力切換
回路を制御すると共に該制御回路から該ひずみ値に応じ
たデジタルデータを各Ｄ／Ａ変換回路に入力することに
よって、多種類のひずみ値にそれぞれ対応するレベルの
電圧信号を加算処理回路によって生成することができ
る。

【００３０】そして、本発明の第４の態様においては、
この加算処理回路により生成した電圧信号を前記減衰回
路により減圧することによりひずみ値に対応する擬似出
力電圧信号を生成する。このため、前記第１の態様の場
合と同様に、前記加算処理回路から得られる電圧信号に
おいて許容し得るノイズ成分（Ｄ／Ａ変換回路の出力の
オフセットや、加算処理回路を構成するオペアンプのオ
フセット電圧、あるいはそれらの温度に応じた変化、外
乱等に起因したノイズ成分）は擬似出力電圧信号におい
て許容し得るノイズ成分よりも大きくなる。この結果、
設定されたひずみ値に対応するレベルの擬似出力電圧信
号のレベルの必要な精度を確保できるような電圧信号
（前記減衰回路に入力する電圧信号）を加算処理回路か
ら支障なく得ることができ、ひいては、所要のレベルの
擬似出力電圧信号を精度よく生成することが可能とな
る。

【００３１】従って、本発明の第４の態様によれば、ひ
ずみ値の広い範囲にわたって、設定されたひずみ値に対
応するレベルの擬似出力電圧信号（擬似的なブリッジ出
力）を精度よく生成することができると共に、ひずみ校
正器の構成を簡略な構成とすることができる。

【００３２】尚、前述の本発明の各態様では、前記各出
力切換回路（第１、第４態様）から得られる前記ラダー
抵抗回路の電圧信号や、前記各Ｄ／Ａ変換回路から得ら
れる電圧信号は、基本的には前記ブリッジ電源入力部に
ひずみ測定器から与えられる電圧信号の瞬時瞬時のレベ
ルに比例する。このため、該電源電圧が直流であるか交
流であるか、あるいは、該電源電圧の波形が正弦波であ
るか矩形波であるか等、ひずみ測定器がブリッジ回路の
電源電圧として使用する電圧の種類によらずに、設定さ
れたひずみ値に対応した擬似出力電圧信号を生成するこ
とが可能である。

【００３３】また、本発明では、以上説明した各態様に
おいて、前記ひずみ値を変化させながら前記制御手段に
対して該ひずみ値を設定するひずみ値可変設定手段を備
える。

【００３４】これによれば、経時的に変化するひずみ値
に応じて前記擬似出力電圧信号のレベルが変化すること
となる。従って、このような擬似出力電圧信号を動ひず
み測定器に与えることによって、該動ひずみ測定器の動
的な特性の校正を行うことが可能となる。

【００３５】この場合、前記ひずみ値可変設定手段は、
前記ひずみ値を正弦波状に変化させながら設定すると共
に、そのひずみ値の周波数を可変的に設定可能に設けら
れていることが好ましい。

【００３６】これによれば、正弦波状に設定されるひず
み値に応じて前記擬似出力電圧信号が正弦波状のものと
なり、また、その周波数を種々の周波数に変化させるこ
とが可能となる。このため、動ひずみ測定器の周波数特
性を校正する上で好適である。

【００３７】尚、ひずみ測定の際にひずみ測定器に接続
するブリッジ回路の入力抵抗は、複数種類ある（例えば
１２０Ω、３５０Ω等）。このため、前記ブリッジ電源
入力部に、ひずみ校正器の入力抵抗を調整するための入
力抵抗調整回路を接続しておくことが好ましい。このよ
うな入力抵抗調整回路を備えておけば、該入力抵抗調整
回路によって、該ひずみ校正器の入力抵抗をひずみ測定
器にひずみ測定の際に接続するブリッジ回路の入力抵抗
と同じになるようにすることができるため、ひずみ測定
器から、前記ブリッジ電源入力部に、ブリッジ回路と同
等の電源電圧を確実に付与することができ、その電源電
圧を前記ラダー抵抗回路やＤ／Ａ変換回路に付与するこ
とができる。

【００３８】

【発明の実施の形態】本発明の第１実施形態を図１〜図
４を参照して説明する。図１は本実施形態のひずみ校正
器の回路構成を示すブロック図、図２は図１のひずみ校
正器の要部の回路構成図、図３及び図４は図１のひずみ
校正器の作動を説明するための線図である。尚、本実施
形態は、本発明の第１の態様に係わる実施形態である。

【００３９】図１を参照して、１は本実施形態のひずみ
校正器の筐体であり、この筐体１には、図示を省略する
ひずみ測定器と接続する二組の接続端子２ａ，２ｂ及び
３ａ，３ｂが設けられている。接続端子２ａ，２ｂは、
本発明におけるブリッジ電源入力部に相当するものであ
り、ひずみ測定器がひずみ測定に際してひずみゲージ
（図示しない）を組み込んだブリッジ回路（図示しな
い）に付与する電源電圧Ｖin（以下、ブリッジ電源電圧
Ｖinという）を印加するための接続端子である。

【００４０】また、接続端子３ａ，３ｂは、本実施形態
のひずみ校正器が後述のように生成する出力電圧信号Ｖ
outを、上記ブリッジ回路の擬似的な出力電圧信号とし
てひずみ測定器に出力するための接続端子である。以
下、出力電圧信号Ｖoutを擬似ブリッジ出力Ｖoutとい
う。

【００４１】筐体１にはさらに、ひずみ校正器の動作モ
ードの設定や所望のひずみ値の設定等を行うためのキー
入力操作器４と、設定されたひずみ値等を表示する表示
器５と、図示しないパソコン等を接続するインターフェ
イス６とが設けられている。

【００４２】ここで本実施形態では、ひずみ校正器の動
作モードは、静ひずみ出力モードと動ひずみ出力モード
とがあり、静ひずみ出力モードは、一定のひずみ値に対
応した一定レベルの擬似ブリッジ出力Ｖoutを前記接続
端子３ａ，３ｂから出力するモードである。この静ひず
み出力モードでは、擬似ブリッジ出力Ｖoutのレベルを
規定するひずみ値をキー入力操作器４の操作によって設
定可能とされている。

【００４３】この場合、本実施形態では、設定可能なひ
ずみ値は、その有効桁数が例えば１０進で６桁（但し、
最上位桁は、「１」又は「０」）であり、第１〜第３の
３種類のレンジがある。第１レンジは、例えば最大で約
10キロマイクロひずみの大きさのひずみ値を0.1マイク
ロひずみ単位で設定するためのレンジである。つまり、
１０進表記で○○○○○．○の形（○は最上位桁のみ
「１」又は「０」で、他の桁は０〜９のいずれかの整数
値を意味する。以下同様）に表現されるひずみ値（例え
ば01234.5（＝1234.5）マイクロひずみ）を設定するた
めのレンジである。

【００４４】また、第２レンジは、例えば最大で約100
キロマイクロひずみの大きさのひずみ値を１マイクロひ
ずみ単位で設定するためのレンジであり、１０進表記で
○○○○○．○×10の形に表現されるひずみ値（例えば
01234.5×10（＝12345）マイクロひずみ）を設定するた
めのレンジである。

【００４５】また、第３レンジは、例えば最大で約1000
キロマイクロひずみの大きさのひずみ値を10マイクロひ
ずみ単位で設定するためのレンジであり、１０進表記で
○○○○○．○×100の形に表現されるひずみ値（例え
ば01234.5×100（＝123450）マイクロひずみ）を設定す
るためのレンジである。

【００４６】尚、本実施形態では、上記各レンジにおい
て、ひずみ値は、その正負の極性（この極性は引張ひず
みと圧縮ひずみとに対応する）も含めて設定可能とさ
れ、各レンジで設定可能なひずみ値の大きさ（絶対値）
は、正負いずれの極性でも同じである。

【００４７】また、動ひずみ出力モードは、ひずみ校正
器がひずみ値を自動的に正弦波状に経時変化させながら
設定し、それに対応させて前記擬似ブリッジ出力Ｖout
を正弦波状に変化させるモードである。この動ひずみ出
力モードでは、ブリッジ出力Ｖoutの周波数（＝ひずみ
値の周波数。例えば100Ｈｚ、１ｋＨｚ等）をキー入力
操作器４の操作により設定可能とされている。この場
合、本実施形態では、正弦波状に変化させるブリッジ出
力Ｖoutのピーク値に対応するひずみ値のピーク値（最
大振幅値）は、あらかじめ定められた所定値（例えば10
000.0マイクロひずみ）とされている。

【００４８】尚、前記インターフェイス６に例えばパソ
コンを接続した場合には、そのパソコンから、上述のよ
うな動作モードの設定や、静ひずみ出力モードにおける
ひずみ値の設定（レンジの設定を含む）、動ひずみ出力
モードにおけるひずみ値の周波数の設定等をひずみ校正
器に対して行うことができるようになっている。

【００４９】筐体１の内部には、入力抵抗調整回路７、
出力抵抗調整回路８、基本出力生成回路９、極性切換回
路１０、レンジ切換回路１１、減衰回路（アッテネー
タ）１２ａ〜１２ｃ、及びマイクロコンピュータ１３
（制御回路）が内蔵されている。

【００５０】入力抵抗調整回路７は、ひずみ測定器から
ブリッジ電源電圧Ｖinが付与される接続端子２ａ，２ｂ
に接続されている。この入力抵抗調整回路７は、接続端
子２ａ，２ｂ間の入力抵抗を、ひずみ測定の際にひずみ
測定器に接続するブリッジ回路の入力抵抗と同一にする
ようにあらかじめ調整するためのものであり、抵抗回路
により構成されている。この場合、ひずみ測定で用いる
ブリッジ回路の入力抵抗は、通常、１２０Ω、３５０Ω
のいずれかである。そこで、本実施形態では、入力抵抗
調整回路７は、筐体１に設けた図示しないスイッチを操
作することで、接続端子２ａ，２ｂ間の入力抵抗を１２
０Ωと３５０Ωとに選択的に切換え可能としている。こ
のような入力抵抗調整回路７により接続端子２ａ，２ｂ
間の入力抵抗を調整しておくことで、接続端子２ａ，２
ｂ間にひずみ測定器から付与されるブリッジ電源電圧Ｖ
inを、ひずみ測定の際にひずみ測定器からブリッジ回路
に付与される電源電圧と確実に同じにすることができ
る。

【００５１】出力抵抗調整回路８は、前記擬似ブリッジ
出力Ｖoutを出力する接続端子３ａ，３ｂに接続されて
いる。この出力抵抗調整回路８は、接続端子３ａ，３ｂ
間の出力抵抗を、ひずみ測定の際にひずみ測定器に接続
するブリッジ回路の出力抵抗と同一にするようにあらか
じめ調整するためのものである。この場合、ブリッジ回
路の出力抵抗は、通常、前記入力抵抗と同じく、１２０
Ω、３５０Ωのいずれかである。このため、本実施形態
では、出力抵抗調整回路８は、入力抵抗調整回路７と同
様、筐体１に設けた図示しないスイッチを操作すること
で、接続端子３ａ，３ｂ間の出力抵抗を１２０Ωと３５
０Ωとに選択的に切換え可能としている。

【００５２】尚、擬似ブリッジ出力Ｖoutに対するひず
み測定器の入力抵抗は一般に極めて高い。このため、接
続端子３ａ，３ｂ間の出力抵抗がブリッジ回路の出力抵
抗と多少異なっていても、実際上の影響は少なく、接続
端子３ａ，３ｂ間に発生する擬似ブリッジ出力Ｖoutが
そのままひずみ測定器に入力されると考えてよい。従っ
て、出力抵抗調整回路８は、省略するようにしてもよ
い。

【００５３】基本出力生成回路９は、前記キー入力操作
器４等から設定されたひずみ値に応じたレベルの電圧信
号Ｖp（擬似ブリッジ出力Ｖoutの元となるアナログ電圧
信号。以下、基本電圧信号Ｖpという）を生成する回路
である。

【００５４】この基本出力生成回路９は、ラダー抵抗回
路１４、複数（本実施形態では５個）の出力切換回路１
５ａ〜１５ｅ、及び加算処理回路１６とから構成されて
いる。

【００５５】前記ラダー抵抗回路１４は、複数（本実施
形態では例えば１０個）の固定抵抗値の抵抗素子１７，
１７，…を直列に接続してなるものであり、前記接続端
子２ａ，２ｂに入力抵抗調整回路７を介して接続され、
接続端子２ａ，２ｂに付与されるブリッジ電源電圧Ｖin
が入力抵抗調整回路７を介して印加されるようになって
いる。この場合、ラダー抵抗回路１４の各抵抗素子１７
の抵抗値は、同一とされている。そして、該ラダー抵抗
回路１４は、各抵抗素子１７の端部（ラダー抵抗回路１
７の両端と、互いに隣接する抵抗素子１７，１７の間の
中点）が電圧出力部Ｐ₀〜Ｐ₁₀となっており、それらの
電圧出力部Ｐ₀〜Ｐ₁₀に、ブリッジ電源電圧Ｖin以下の
互いに異なるレベルの電圧信号を生成可能としている。
ここで、各電圧出力部Ｐ_k（ｋ＝０，１，…，１０）に
生成される電圧信号のレベルは、ブリッジ電源電圧Ｖin
を抵抗素子１７の総数（１０個）で除算してなる値の整
数倍のレベル（＝ｋ・（Ｖin／10））である。以下の説
明では、Ｖin／10をラダー抵抗回路１４の単位出力電圧
という。

【００５６】出力切換回路１５ａ〜１５ｅは、それぞれ
ラダー抵抗回路１４の電圧出力部Ｐ ₀〜Ｐ₁₀に接続され
ている。この各出力切換回路１５ａ〜１５ｅは、それぞ
れ半導体スイッチ等のスイッチ素子（図示しない）を用
いて構成されたスイッチ回路であり、マイクロコンピュ
ータ１３（以下、マイコン１３という）から与えられる
制御信号によって、ラダー抵抗回路１４の電圧出力部Ｐ
₀〜Ｐ₁₀に生成される電圧信号のうちの一つを選択的に
出力するものである。以下の説明では各出力切換回路１
５ａ〜１５ｅが出力する電圧信号に参照符号Ｖ1p，Ｖ2
p，Ｖ3p，Ｖ4p，Ｖ5pを付する。

【００５７】加算処理回路１６は、各出力切換回路１５
ａ〜１５ｅの出力側に接続されている。この加算処理回
路１６は、各出力切換回路１５ａ〜１５ｅが出力する電
圧信号Ｖ1p〜Ｖ5pのレベルを互いに異なる倍率でレベル
変換したもの（電圧信号Ｖ1p〜Ｖ5pのレベルに互いに異
なる重みを付したもの）を加算してなるレベルに比例す
るレベルの電圧信号を前記基本電圧信号Ｖpとして生成
・出力するものである。

【００５８】この加算処理回路１６は、図２に示すよう
にオペアンプ１６ａを用いて構成されたもので、各出力
切換回路１５ａ〜１５ｅの電圧信号Ｖ1p〜Ｖ5pがそれぞ
れ入力される５個の抵抗Ｒ₁〜Ｒ₅をオペアンプ１６ａの
負入力端子に接続すると共に、該オペアンプ１６ａの出
力側と負入力端子とを帰還抵抗R_fを介して接続して構成
されている。

【００５９】このように構成された加算処理回路１６で
は、上記抵抗Ｒ₁〜Ｒ₅に各出力切換回路１５ａ〜１５ｅ
の電圧信号Ｖ1p〜Ｖ5pをそれぞれ入力したとき、次式
（１）により与えられるレベルの基本電圧信号Ｖpを生
成する。

【００６０】 Ｖp＝−（a1・Ｖ1p＋a2・Ｖ2p＋a3・Ｖ3p ＋a4・Ｖ4p＋a5・Ｖ5p） ……（１） 但し、a1＝Ｒ_f／Ｒ₁、a2＝Ｒ_f／Ｒ₂、a3＝Ｒ_f／Ｒ₃、a4
＝Ｒ_f／Ｒ₄、a5＝Ｒ_f／Ｒ₅ そして、本実施形態では、上記式（１）中の重み係数a1
〜a5の比a1：a2：a3：a4：a5が例えば１：（１／10）：
（１／100）：（１／1000）：（１／10000）というよう
に１０倍づづ異なるように、前記抵抗Ｒ₁〜Ｒ₅及び帰還
抵抗R_fの抵抗値が設定されている。

【００６１】従って、加算処理回路１６が生成する基本
電圧信号Ｖpのレベルは、本実施形態では、所定の比例
定数Ｐ1（＝−a1）を用いて、次式（２）により与えら
れる。

【００６２】 Ｖp＝Ｐ1・（Ｖ1p＋Ｖ2p／10＋Ｖ3p／100＋Ｖ4p／1000＋Ｖ5p／10000） ……（２） 前記極性切換回路１０は、基本出力生成回路９の加算処
理回路１６が生成する基本電圧信号Ｖpに正負いずれか
の極性をもたせて出力するもので、マイコン１０から与
えられる制御信号に応じてその極性の切換えを行う。こ
のような極性切換回路１０は、バッファや反転バッファ
を用いて構成される。尚、基本電圧信号Ｖpのレベルが
「０」であるときには、その「０」レベルの基本電圧信
号Ｖpがそのまま極性切換回路１０から出力されること
はもちろんである。

【００６３】前記レンジ切換回路１１は、極性切換回路
１０から出力される極性付きの基本電圧信号Ｖpを、前
述の第１〜第３レンジにそれぞれ対応する減衰回路１２
ａ，１２ｂ，１２ｃのいずれか一つに選択的に入力する
もので、半導体スイッチ等のスイッチ素子を用いて構成
される。この場合、レンジ切換回路１１は、マイコン１
３から与えられる制御信号に応じて基本電圧信号Ｖpを
入力する減衰回路１２ａ，１２ｂ，１２ｃを選択する。

【００６４】減衰回路１２ａ，１２ｂ，１２ｃは、それ
ぞれあらかじめ定められた倍率１／Ａ₁，１／Ａ₂，１／
Ａ₃（Ａ₁＞１、Ａ₂＞１、Ａ₃＞１）で基本電圧信号Ｖp
のレベルを減衰させ、それを擬似ブリッジ出力Ｖoutと
して前記出力抵抗調整回路８を介して接続端子３ａ，３
ｂに出力するものである。この場合、本実施形態では、
各減衰回路１２ａ，１２ｂ，１２ｃの倍率（減衰率）１
／Ａ₁，１／Ａ₂，１／Ａ₃は、前記第１〜第３レンジに
対応して互いに１／10づつ異なるものとされ、それらの
比（１／Ａ₁）：（１／Ａ₂）：（１／Ａ₃）が（１／10
0）：（１／10）：１に設定されている。そして、例え
ば第１レンジに対応する減衰回路１２ａの倍率１／Ａ₁
は、該第１レンジで1.0マイクロひずみのひずみ値が設
定されたときに、それに応じて後述するように生成され
る基本電圧信号Ｖpのレベルが、その1.0マイクロひずみ
のひずみ値に対応したレベルの擬似ブリッジ出力（例え
ば1.0μＶ)に減衰されるような倍率に設定されている。
尚、第２レンジ、第３レンジにそれぞれ対応する減衰回
路１２ｂ，１２ｃの倍率１／Ａ₂，１／Ａ₃は、それぞれ
第１レンジに対応する減衰回路１２ａの倍率１／Ａ₁の1
0倍、100倍である。

【００６５】前記マイコン１３は、前記各出力切換回路
１５ａ〜１５ｅ、極性切換回路１０、レンジ切換回路１
１、及び表示器５にそれらの作動制御を行うべく接続さ
れていると共に、インターフェイス６を介して外部のパ
ソコン等とのデータの授受を行うべく該インターフェイ
ス６に接続されている。さらに、マイコン１３は、前記
キー入力操作器４で設定された動作モードやひずみ値等
のデータを取得すべく該キー入力操作器４に接続されて
いる。詳細は後述するが、このマイコン１３は、キー入
力操作器４やインターフェイス６を介して与えられるデ
ータや、図示しないROMにあらかじめ格納されたデータ
（プログラムを含む）に基づいて、各出力切換回路１５
ａ〜１５ｅ等に制御信号を与えてそれらの作動を制御す
る。

【００６６】尚、マイコン１３は、本発明における制御
回路として機能するものであると同時に、ひずみ値可変
設定手段としての機能も有するものである。

【００６７】次に、本実施形態のひずみ校正器の作動を
説明する。まず、前記静ひずみ出力モードでの作動を説
明する。

【００６８】本実施形態のひずみ校正器を用いて例えば
静ひずみ測定用のひずみ測定器の校正を行う場合には、
まず、そのひずみ測定器のブリッジ電源出力部とブリッ
ジ出力入力部とをそれぞれ接続端子２ａ，２ｂ及び３
ａ，３ｂに接続しておく。また、ひずみ校正器の入力抵
抗及び出力抵抗をそれぞれ、ひずみ測定の際にひずみ測
定器に接続するブリッジ回路の入力抵抗及び出力抵抗に
合わせるように、入力抵抗調整回路７及び出力抵抗調整
回路８の設定操作を行っておく。

【００６９】尚、このような状態でひずみ測定器を起動
すると、前記ラダー抵抗１４にブリッジ電源電圧Ｖinが
印加される。

【００７０】また、例えば前記キー入力操作器４によっ
て、前記静ひずみ出力モードを選択する。さらに、該キ
ー入力操作器４によって、レンジを選択設定した上で所
望のひずみ値（極性を含む）を入力設定する。尚、前記
インターフェイス６に例えばパソコンを接続した場合に
は、上記のような動作モードの設定や、ひずみ値の入力
設定は、パソコンから行うようにすることもできる。

【００７１】このようにして設定された動作モード（静
ひずみ出力モード）やレンジ、ひずみ値のデータは、マ
イコン１３に与えられる。そして、マイコン１３は、そ
れらの与えられたデータを示す表示を表示器５に行わし
める。さらに、マイコン１３は、設定されたひずみ値に
応じて前記各出力切換回路１５ａ〜１５ｅや極性切換回
路１０を制御すると共に、設定されたレンジに応じてレ
ンジ切換回路１１を制御する。

【００７２】さらに詳細には、マイコン１３は、設定さ
れたひずみ値（６桁）の最上位側の2桁の整数値（０〜1
0）を前記ラダー抵抗回路１４の単位出力電圧Ｖin／10
に乗算したレベルの電圧信号（＝Ｖ1p）を出力切換回路
１５ａから出力させるように出力切換回路１５ａを制御
する。また、マイコン１３は、設定されたひずみ値の最
上位側から３桁目、４桁目、５桁目、６桁目（＝最下位
桁）のそれぞれの整数値（０〜９）を前記単位出力電圧
Ｖin／10に乗算したレベルの電圧信号（＝Ｖ2p，Ｖ3p，
Ｖ4p，Ｖ5p）をそれぞれ出力切換回路１５ｂ，１５ｃ，
１５ｄ，１５ｅから出力させるようにそれらの各出力切
換回路１５ｂ〜１５ｅを制御する。

【００７３】具体的には、例えば設定されたひずみ値が
例えば第１レンジで9876.5（＝09876.5）マイクロひず
みであるとした場合、各出力切換回路１５ａ〜１５ｅか
らそれぞれ、９・Ｖin／10、８・Ｖin／10、７・Ｖin／
10、６・Ｖin／10、５・Ｖin／10のレベルの電圧信号Ｖ
1p〜Ｖ5p、すなわち、ラダー抵抗回路１４の電圧出力部
Ｐ₉，Ｐ₈，Ｐ₇，Ｐ₆，Ｐ₅の電圧信号を出力させる。
尚、このような各出力切換回路１５ａ〜１５ｅの制御
は、例えば第２レンジで9876.5×10マイクロひずみのひ
ずみ値が設定された場合、あるいは第３レンジで9876.5
×100マイクロひずみのひずみ値が設定された場合も全
く同一である。つまり、各出力切換回路１５ａ〜１５ｅ
の制御は、いずれのレンジでも、設定されたひずみ値の
上位６桁の数値に応じて前述のように行われる。

【００７４】また、マイコン１３は、設定されたひずみ
値が正の値（引っ張りひずみのひずみ値）であるときに
は、極性切換回路１０から正レベルの電圧信号が出力さ
れるように該極性切換回路１０を制御する。逆に、設定
されたひずみ値が負の値（圧縮ひずみのひずみ値）であ
るときには、極性切換回路１０から負レベルの電圧信号
が出力されるように極性切換回路１０を制御する。

【００７５】さらに、マイコン１３は、設定されたレン
ジに対応した減衰回路１２ａ又は１２ｂ又は１２ｃに極
性切換回路１０の出力が入力されるようにレンジ切換回
路１１を制御する。

【００７６】上記のように各出力切換回路１５ａ〜１５
ｅ、極性切換回路１０、及びレンジ切換回路１１をマイ
コン１３により制御したとき、各出力切換回路１５ａ〜
１５ｅが出力する電圧信号Ｖ1p〜Ｖ5pから前記式（２）
のように加算処理回路１６が生成する基本電圧信号Ｖp
のレベルは、設定されたひずみ値に比例するものとなる
（より詳しくは設定されたひずみ値とブリッジ電源電圧
Ｖinに比例するものとなる）。

【００７７】そして、この基本電圧信号Ｖpに、極性切
換回路１０にて、ひずみ値の極性に対応した極性が付与
される。さらに、この極性切換回路１０が出力する極性
付きの基本電圧信号Ｖpは、設定されたレンジに対応す
る減衰回路１２ａ又は１２ｂ又は１２ｃにレンジ切換回
路１１を介して入力され、該減衰回路１２ａ又は１２ｂ
又は１２ｃにて、基本電圧信号Ｖpのレベルが所定の倍
率１／Ａ₁又は１／Ａ₂又は１／Ａ₃で減圧され、擬似ブ
リッジ出力Ｖoutが得られる。このとき、各減衰回路１
２ａ〜１２ｃの倍率１／Ａ₁，１／Ａ₂，１／Ａ₃は、前
述のように設定されているので、設定されたひずみ値に
対応するレベルの擬似ブリッジ出力Ｖout、すなわち、
そのひずみ値のひずみが生じた場合にブリッジ回路が生
成・出力する電圧信号のレベルを有する擬似ブリッジ出
力Ｖoutが得られる。そして、この擬似ブリッジ出力Ｖo
utが前記出力抵抗調整回路８及び接続端子３ａ，３ｂを
介してひずみ測定器に入力される。

【００７８】このとき該ひずみ測定器で測定されるひず
み値と、ひずみ校正器で設定されたひずみ値とを対比す
ることにより、該ひずみ測定器の校正を行うことができ
る。

【００７９】尚、上述した静ひずみ出力モードで本実施
形態のひずみ校正器に接続するひずみ測定器は、静ひず
み測定用及び動ひずみ測定用のいずれであってもよい。
この場合、動ひずみ測定器では、通常、ブリッジ電源電
圧Ｖinとして、一般に交流電圧（例えば２０ｋＨｚの交
流電圧）が用いられるため、前記ラダー抵抗回路１４に
もその交流のブリッジ電源電圧Ｖinが印加される。そし
て、この場合には、擬似ブリッジ出力Ｖoutは、ブリッ
ジ電源電圧Ｖinを設定されたひずみ値に応じて振幅変調
した形の交流信号（設定されたひずみ値に対応した一定
のピークレベルを有する交流信号）となる。

【００８０】次に、本実施形態のひずみ校正器を用いて
例えば動ひずみ測定器の校正を行うために、時間的にレ
ベルが変化する擬似ブリッジ出力Ｖoutを生成する場合
の作動について説明する。

【００８１】この場合、まず、前述と全く同様に、ひず
み測定器をひずみ校正器に接続すると共に、前記入力抵
抗調整回路７及び出力抵抗調整回路８の設定操作を行っ
ておく。そして、前記キー入力操作器４によって、動ひ
ずみ出力モードを選択する。さらに、該キー入力操作器
４によって、出力させる擬似ブリッジ出力Ｖoutの周波
数を入力設定する。尚、前記インターフェイス６に例え
ばパソコンを接続した場合には、上記のような動作モー
ドの設定や、周波数の入力設定は、パソコンから行うよ
うにすることもできる。

【００８２】このようにして設定された動作モード（動
ひずみ出力モード）や周波数のデータは、マイコン１３
に与えられる。そして、マイコン１３は、それらの与え
られたデータを示す表示を表示器５に行わしめる。さら
に、マイコン１３は、以下に説明するように、ひずみ値
を自動的に時間変化させながら設定すると共に、その設
定したひずみ値に応じて前記各出力切換回路１５ａ〜１
５ｅや極性切換回路１０を制御する。

【００８３】すなわち、本実施形態のひずみ校正器で
は、あらかじめ定めた所定のピーク値（振幅値）で正弦
波状に経時変化するひずみ値に対応する擬似ブリッジ出
力Ｖoutを生成するようにしている。そして、マイコン
１３は、そのひずみ値の正弦波の１周期分の位相（２π
［rad］）を等分割してなる所定の単位位相（例えば２
π／100［rad］）毎の複数のひずみ値をあらかじめ図示
しないROMに記憶保持している。

【００８４】より具体的には、正弦波状のひずみ値のピ
ーク値をＥp、上記単位位相をΔθ［rad］としたとき、
例えば次式（３）により与えられる複数のひずみ値をあ
らかじめ時系列的にROMに記憶保持している。

【００８５】 ひずみ値＝Ep・sin（ｎ・Δθ） …（３） 但し、ｎ=０，１，…，２π／Δθ−１ 尚、本実施形態では、正弦波状に設定するひずみ値のピ
ーク値Ｅpは、例えば10000.0マイクロひずみであり、RO
Mに記憶保持されるひずみ値は、前記第１レンジにおい
てキー入力操作器４により設定可能なひずみ値と同様、
１０進表記で○○○○○．○という形の６桁のひずみ値
（例えば00627.9（＝627.9）マイクロひずみ）である。

【００８６】そして、マイコン１３は、擬似ブリッジ出
力Ｖoutの周波数が設定されると、その周波数と、上記
単位位相Δθとに応じて定まる所定の単位時間（＝（Δ
θ／２π）／周波数）毎に、上記式（３）により与えら
れるひずみ値０、Ep・sin（Δθ）、Ep・sin（２・Δ
θ）、…、Ep・sin（２π−Δθ）を順次、設定された
ひずみ値をROMから読み出す。この場合、１周期分の全
てのひずみ値を読み出した場合には、再び、ROMに記憶
保持されているひずみ値を第１番目のもの（式（３）の
ｎ=０に対応するひずみ値）から順番に読み出し、以
後、これを繰り返す。これにより、図３に示すように正
弦波状に時間的に変化するひずみ値が得られる。尚、こ
の場合、正確には、ひずみ値は正弦波に沿うように上記
単位時間毎にステップ状に変化するものとなるが、上記
単位時間は十分に短い時間であるので、ひずみ値は実質
的に正弦波状に変化する。

【００８７】そして、マイコン１３は、上記のようにひ
ずみ値を読み出す毎に（上記単位時間毎に）、前述の静
ひずみ出力モードの場合と全く同様に、そのひずみ値に
応じて前記各出力切換回路１５ａ〜１５ｅ、極性切換回
路１０及びレンジ切換回路１１を制御する。尚、本実施
形態では、正弦波状に設定するひずみ値のピーク値は、
例えば10000.0マイクロひずみで、第１レンジ内のひず
み値であるので、レンジ切換回路１１は、継続的に第１
レンジに対応する減衰回路１２ａに極性切換回路１０か
ら得られる電圧信号を入力させるように制御される。

【００８８】これにより、前記単位時間毎に、その時に
マイコン１３が設定したひずみ値に対応するレベルの擬
似ブリッジ出力Ｖoutが減衰回路１２ａから出力され、
それが出力抵抗調整回路８及び接続端子３ａ，３ｂを介
してひずみ測定器（動ひずみ測定器）に入力される。そ
して、マイコン１３は設定するひずみ値を前述のように
正弦波状に変化させるので、擬似ブリッジ出力Ｖoutも
正弦波状に変化するものとなる。

【００８９】この場合、動ひずみ測定器では、ブリッジ
電源電圧Ｖinとして、一般に交流電圧（例えば２０ｋＨ
ｚの交流電圧）が用いられるため、前記ラダー抵抗回路
１４にもその交流のブリッジ電源電圧Ｖinが印加され
る。また、前記基本出力生成回路９が生成する基本電圧
信号Ｖpのレベルは、前述のように設定されたひずみ値
に比例するだけでなく、ブリッジ電源電圧Ｖinにも比例
する。このため、ひずみ校正器の接続端子３ａ，３ｂか
らひずみ測定器に出力される擬似ブリッジ出力Ｖout
は、図４に示すように、交流のブリッジ電源電圧Ｖinを
ひずみ値の周波数で振幅変調したような形のものとな
り、その振幅変調信号のレベルが正弦波状に設定された
ひずみ値に対応したものとなる。

【００９０】そして、このような擬似ブリッジ出力Ｖou
tをひずみ測定器（動ひずみ測定器）に入力すること
で、該ひずみ測定器の周波数特性を含めてその校正を行
うことが可能となる。

【００９１】尚、動ひずみ測定器のブリッジ電源電圧Ｖ
inは、直流の一定電圧である場合もあり、この場合に
は、擬似ブリッジ出力Ｖoutは振幅一定の正弦波状のも
のとなる。

【００９２】以上説明した本実施形態のひずみ校正器に
よれば、従来のひずみ校正器のように多数の抵抗素子を
使用せずとも、前記基本出力生成回路９から、多種類の
ひずみ値に応じた多種類のレベルの基本電圧信号Ｖpを
生成することができる。そして、この基本電圧信号Ｖp
を最終的に減衰回路１２ａ〜１２ｃで減圧した上で、ひ
ずみ値に対応したレベルの擬似ブリッジ出力Ｖoutを得
るため、基本出力生成回路９でひずみ値に応じて生成す
べき基本電圧信号Ｖpのレベルの要求精度が緩和され
る。この結果、簡略な構成で、多種類のひずみ値に精度
よく対応したブリッジ出力Ｖoutを生成することがで
き、ひずみ校正器に接続するひずみ測定器の校正を的確
に行うことができる。

【００９３】また、マイコン１３でひずみ値を正弦波状
に変化させながら設定しつつ、その正弦波状のひずみ値
に対応して正弦波状に変化するブリッジ出力Ｖoutを生
成することができると共に、その周波数を前記キー入力
操作器４等から所望の周波数に設定できるため、動ひず
み測定器の周波数特性等の動的な特性の校正も行うこと
ができる。

【００９４】さらに、本実施形態のひずみ校正器では、
静ひずみ出力モード及び動ひずみ出力モードのいずれの
モードにおいても、ブリッジ電源電圧Ｖinは、直流、交
流のいずれでもよく、さらには、矩形波状のブリッジ電
源電圧Ｖinであってもよい。従って、種々のタイプのひ
ずみ測定器の校正に使用することができる。

【００９５】尚、以上説明した第１実施形態では、ラダ
ー抵抗回路１４の抵抗素子１７の個数を１０個とし、ま
た、出力切換回路１５ａ〜１５ｅの個数を５個とした
が、それらの個数は他の個数とすることも可能である。
それらの個数は、基本的には、ひずみ校正器で設定可能
なひずみ値の最小単位や有効桁数、加算処理回路１６の
出力の精度等に応じて種々の選択が可能である。

【００９６】次に本発明の第２実施形態を図５を参照し
て説明する。図５は本実施形態のひずみ校正器の回路構
成を示すブロック図である。尚、本実施形態の説明で
は、第１実施形態と同一構成部分については、第１実施
形態と同一の参照符号を用い、詳細な説明を省略する。
また、本実施形態は、本発明の第４の態様に係わる実施
形態である。

【００９７】図５を参照して、本実施形態のひずみ校正
器では、基本出力生成回路１７の一部の構成が第１実施
形態のものと相違している。すなわち、本実施形態にお
ける基本出力生成回路１７は、第１実施形態のものと同
一構成のラダー抵抗回路１４及びこれに接続された2個
の出力切換回路１５ａ，１５ｂを備える一方、第１実施
形態のものの出力切換回路１５ｃ〜１５ｅの代わりにＤ
／Ａ変換回路１８を備えている。そして、これらの出力
切換回路１５ａ，１５ｂ及びＤ／Ａ変換回路１８が出力
する電圧信号を加算処理回路１９に入力し、該加算処理
回路１９から基本電圧信号Ｖp（設定されるひずみ値に
比例したレベルの電圧信号）を生成するようにしてい
る。

【００９８】前記Ｄ／Ａ変換回路１８は、ラダー抵抗回
路１４と同様、接続端子２ａ，２ｂに入力抵抗調整回路
７を介して接続され、該接続端子２ａ，２ｂにひずみ測
定器から付与されるブリッジ電源電圧Ｖinが入力抵抗調
整回路７を介して印加されるようになっている。このＤ
／Ａ変換回路１８は、本実施形態では例えば１２ビット
のもので、１２ビットのデジタルデータを入力すること
によって、そのデジタルデータに応じたレベルの電圧信
号を出力する。この場合、原理的には、Ｄ／Ａ変換回路
１８は、ブリッジ電源電圧Ｖinを２¹²で除算した値（１
ビット当たりの電圧）を単位電圧として、その単位電圧
の整数倍のレベル（０〜Ｖinの範囲内のレベル）の電圧
信号を生成可能である。但し、本実施形態では、Ｄ／Ａ
変換回路１８の出力の精度を考慮して、例えば４デジッ
ト当たりの電圧（＝Ｖin／２¹⁰＝Ｖin／1024）をＤ／Ａ
変換回路１８で生成させる最小の単位電圧とし、この単
位電圧の整数倍のレベル（＝ｎ・Ｖin／1024、ｎ＝０，
１，…，1024）の電圧信号（以下、参照符号Ｖapを付す
る）をＤ／Ａ変換回路１８から出力させるようにＡ／Ｄ
変換回路１８にデジタルデータを入力する。従って、本
実施形態でＤ／Ａ変換回路１８から出力可能な電圧信号
Ｖapのレベルは１０２４種類である。

【００９９】このＤ／Ａ変換回路１８が出力する電圧信
号Ｖapと前記出力切換回路１５ａ，１５ｂがそれぞれ出
力する電圧信号Ｖ1p，Ｖ2pとを入力する加算処理回路１
９は、それらの電圧信号Ｖap，Ｖ1p，Ｖ2pのレベルを互
いに異なる倍率でレベル変換したものを加算したレベル
に比例したレベルの電圧信号を基本電圧信号Ｖpとして
生成するものである。図示を省略するが、このような加
算処理回路１９は、前記第１実施形態の加算処理回路１
６（図２）と同様に、オペアンプ及び抵抗を用いて構成
され、図２の回路から抵抗Ｒ₄，Ｒ₅を除去し、抵抗Ｒ₁
〜R₃にそれぞれ上記電圧信号Ｖ1p，Ｖ2p，Ｖapを入力す
るようにした形態の回路である。そして、このように構
成された加算処理回路１９は、次式（４）により与えら
れるレベルの電圧信号（基本電圧信号Ｖp）を出力切換
回路１５ａ，１５ｂの電圧信号Ｖ1p，Ｖ2p及びＤ／Ａ変
換回路１８の電圧信号Ｖapから生成する。

【０１００】 Ｖp＝−（b1・Ｖ1p＋b2・Ｖ2p＋b3・Ｖap） ……（４） 但し、b1〜b3：所定値の重み係数 ここで、出力切換回路１５ａ，１５ｂの電圧信号Ｖ1p，
Ｖ2pは、それぞれラダー抵抗回路１４の単位出力電圧
（＝Ｖin／10）の整数倍のレベルであるので、Ｖ1p＝ｎ
₁・Ｖin／10、Ｖ2p＝ｎ₂・Ｖin／10（但し、ｎ₁，ｎ
₂は、０〜10の整数）と表される。また、Ｄ／Ａ変換回
路１８の電圧信号Ｖapは、該Ｄ／Ａ変換回路１８の単位
電圧（＝Ｖin／1024）の整数倍のレベルであるので、Ｖ
ap＝ｎ₃・Ｖin／1024（但し、ｎ₃は０〜1024の整数）と
表される。

【０１０１】従って式（４）は、次式（５）に書き換え
られる。

【０１０２】 Ｖp＝−（Ｖin／10）・（b1・ｎ₁＋b2・ｎ₂＋（10／1024）・b3・ｎ₃） ……（５） そして、本実施形態では、各電圧信号Ｖ1p，Ｖ2p，Ｖap
のレベル変換の倍率を規定する上記重み係数b1〜b3の値
の比b1：b2：b3が１：（１／10）：（1024／100000）と
なるように、該重み係数b1〜b3の値があらかじめ定めら
れている。

【０１０３】従って、本実施形態で、加算処理回路１９
が生成する基本電圧信号Ｖpのレベルは、所定の比例定
数Ｐ2（＝−b1・（Ｖin／10））を用いて、次式（６）
により与えられる。

【０１０４】 Ｖp＝Ｐ2・（ｎ₁＋ｎ₂／10＋ｎ₃／10000） ……（６） 尚、基本出力生成回路１７の出力切換回路１５ａ，１５
ｂは、第１実施形態の場合と同様に、マイコン１３によ
って制御される。また、本実施形態では、前記Ｄ／Ａ変
換回路１８が電圧信号Ｖapを生成するために該Ｄ／Ａ変
換回路１８に入力する１２ビットのデジタルデータは、
マイコン１３から与えられる。

【０１０５】また、本実施形態では、第１レンジに対応
する減衰回路１２ａの倍率１／Ａ₁は、前記第１の実施
形態と同様、該第１レンジで1.0マイクロひずみのひず
み値が設定されたときに、それに対応して生成される基
本電圧信号Ｖpのレベルが、その1.0マイクロひずみのひ
ずみ値に対応したレベルの擬似ブリッジ出力（例えば1.
0μＶ)に減衰されるような倍率に設定されている。そし
て、第２レンジ、第３レンジにそれぞれ対応する減衰回
路１２ｂ，１２ｃの倍率１／Ａ₂，１／Ａ₃は、それぞれ
第１レンジに対応する減衰回路１２ａの倍率１／Ａ₁の1
0倍、100倍とされている。

【０１０６】以上説明した以外の構成は、前記第１の実
施形態のものと同一である。

【０１０７】次に、本実施形態のひずみ校正器の作動を
説明する。まず、静ひずみ出力モードにおける作動を説
明する。

【０１０８】まず、前記第１の実施形態における静ひず
み出力モードにおける作動の場合と全く同様に、ひずみ
測定器をひずみ校正器に接続すると共に、前記入力抵抗
調整回路７及び出力抵抗調整回路８の設定操作を行って
おく。さらに、キー入力操作器４等から、動作モードを
静ひずみ出力モードに設定すると共に、所望のひずみ値
及びそのレンジを入力設定する。

【０１０９】このようにして設定された動作モード（静
ひずみ出力モード）やレンジ、ひずみ値のデータは、マ
イコン１３に与えられる。そして、マイコン１３は、そ
れらの与えられたデータを示す表示を表示器５に行わし
める。さらに、マイコン１３は、設定されたひずみ値に
応じて前記各出力切換回路１５ａ，１５ｂやＤ／Ａ変換
回路１８、極性切換回路１０を制御すると共に、設定さ
れたレンジに応じてレンジ切換回路１１を制御する。こ
の場合、極性切換回路１０及びレンジ切換回路１１の制
御は、前記第１実施形態と全く同一である。

【０１１０】一方、各出力切換回路１５ａ，１５ｂやＤ
／Ａ変換回路１８の制御においては、マイコン１３は、
設定されたひずみ値（６桁）の最上位側の2桁の整数値
（０〜10）を前記ラダー抵抗回路１４の単位出力電圧Ｖ
in／10に乗算したレベルの電圧信号（＝Ｖ1p）を出力切
換回路１５ａから出力させるように出力切換回路１５ａ
を制御する。また、マイコン１３は、設定されたひずみ
値の最上位側から３桁目の整数値（０〜９）をラダー抵
抗回路１４の単位出力電圧Ｖin／10に乗算したレベルの
電圧信号（＝Ｖ2p）を出力切換回路１５ｂから出力させ
るように該出力切換回路１５ｂを制御する。さらにマイ
コン１３は、設定されたひずみ値の最上位側から４桁
目、５桁目及び６桁目のそれぞれの整数値を併せた３桁
の整数値（０〜999）をＤ／Ａ変換回路１８の単位電圧
Ｖin／1024に乗算したレベルの電圧信号ＶapをＤ／Ａ変
換回路１８から出力させるのに要する１２ビットのデジ
タルデータを生成してそれを該Ｄ／Ａ変換回路１８に入
力する。

【０１１１】具体的には、例えば設定されたひずみ値が
例えば第１レンジで9876.5（＝09876.5）マイクロひず
みであるとした場合、各出力切換回路１５ａ，１５ｂか
らそれぞれ、９・Ｖin／10、８・Ｖin／10のレベルの電
圧信号Ｖ1p，Ｖ2p、すなわち、ラダー抵抗回路１４の電
圧出力部Ｐ₉，Ｐ₈の電圧信号を出力させる。また、Ｄ／
Ａ変換回路１８からは、765・Ｖin／1024のレベルの電
圧信号Ｖapを出力させるように該Ｄ／Ａ変換回路１８に
デジタルデータを入力する。

【０１１２】このように各出力切換回路１５ａ〜１５ｅ
及びＤ／Ａ変換回路１８をマイコン１３により制御した
とき、それらの電圧信号Ｖ1p，Ｖ2p，Ｖapから前述のよ
うに加算処理回路１９が生成する基本電圧信号Ｖpのレ
ベルは、設定されたひずみ値に比例するものとなる（よ
り詳しくは設定されたひずみ値とブリッジ電源電圧Ｖin
に比例するものとなる）。例えば設定されたひずみ値が
例えば第１レンジで9876. 5（＝09876.5）マイクロひず
みであるときには、前記式（６）におけるｎ₁，ｎ₂，ｎ
₃の値がそれぞれ「９」，「８」，「765」となるので、
同式（６）から明らかなように基本電圧信号Ｖpのレベ
ルは、設定されたひずみ値に比例するものとなる。

【０１１３】そして、この基本電圧信号Ｖpに、前記第
１実施形態と同様、極性切換回路１０にて、ひずみ値の
極性に対応した極性が付与される。さらに、この極性切
換回路１０が出力する極性付きの基本電圧信号Ｖpは、
前記第１実施形態と同様、設定されたレンジに対応する
減衰回路１２ａ又は１２ｂ又は１２ｃにレンジ切換回路
１１を介して入力され、該減衰回路１２ａ又は１２ｂ又
は１２ｃにて、基本電圧信号Ｖpのレベルが所定の倍率
１／Ａ₁又は１／Ａ₂又は１／Ａ₃で減圧され、設定され
たひずみ値に対応するレベルの擬似ブリッジ出力Ｖout
が得られる。そして、この擬似ブリッジ出力Ｖoutが前
記出力抵抗調整回路８及び接続端子３ａ，３ｂを介して
ひずみ測定器に入力される。

【０１１４】このとき該ひずみ測定器で測定されるひず
み値と、ひずみ校正器で設定されたひずみ値とを対比す
ることにより、該ひずみ測定器の校正を行うことができ
る。

【０１１５】尚、上述した静ひずみ出力モードで本実施
形態のひずみ校正器に接続するひずみ測定器は、前記第
１実施形態のものと同様、静ひずみ測定用及び動ひずみ
測定用のいずれであってもよい。そして、ブリッジ電源
電圧Ｖinが交流で有る場合には、擬似ブリッジ出力Ｖou
tは、ブリッジ電源電圧Ｖinを設定されたひずみ値に応
じて振幅変調した形の交流信号となる。

【０１１６】次に、動ひずみ出力モードにおける作動を
説明する。

【０１１７】まず、前記第１の実施形態と同様に、ひず
み測定器（動ひずみ測定器）をひずみ校正器に接続する
と共に、前記入力抵抗調整回路７及び出力抵抗調整回路
８の設定操作を行っておく。そして、前記キー入力操作
器４等によって、動ひずみ出力モードを選択すると共
に、出力させる擬似ブリッジ出力Ｖoutの周波数（ひず
み値の周波数）を入力設定する。

【０１１８】このようにして設定された動作モード（動
ひずみ出力モード）や周波数のデータは、マイコン１３
に与えられる。そして、マイコン１３は、それらの与え
られたデータを示す表示を表示器５に行わしめる。さら
に、マイコン１３は、前記第１実施形態と同様に、図示
しないROMにあらかじめ記憶保持したひずみ値（前記式
（３）により与えられるひずみ値）を、設定された周波
数に応じた所定の単位時間（＝（Δθ／２π）／周波
数）毎に読み出し、正弦波状に変化するひずみ値を得
る。

【０１１９】そして、マイコン１３は、ひずみ値を読み
出す毎に（上記単位時間毎に）、前述の静ひずみ出力モ
ードの場合と全く同様に、そのひずみ値に応じて前記各
出力切換回路１５ａ，１５ｂ、Ｄ／Ａ変換回路１８、極
性切換回路１０及びレンジ切換回路１１を制御する。
尚、このときのレンジ切換回路１１は、前記第１の実施
形態と同様、極性切換回路１０の出力を第１レンジに対
応する減衰回路１２ａに入力するように制御される。

【０１２０】これにより、前記単位時間毎に、その時に
マイコン１３が設定したひずみ値に対応するレベルの擬
似ブリッジ出力Ｖoutが減衰回路１２ａから出力され、
それが出力抵抗調整回路８及び接続端子３ａ，３ｂを介
してひずみ測定器（動ひずみ測定器）に入力される。そ
して、マイコン１３は設定するひずみ値を前述のように
正弦波状に変化させるので、擬似ブリッジ出力Ｖoutも
正弦波状に変化するものとなる。この場合、ひずみ測定
器からひずみ校正器に与えられるブリッジ電源電圧Ｖin
が交流電圧である場合には、前記図４に示したように、
交流のブリッジ電源電圧Ｖinをひずみ値の周波数で振幅
変調したような形のものとなり、その振幅変調信号のレ
ベルが正弦波状に設定されたひずみ値に対応したものと
なる。また、ブリッジ電源電圧Ｖinが一定電圧である場
合には、擬似ブリッジ出力Ｖoutは振幅一定の正弦波状
のものとなる。

【０１２１】そして、このような擬似ブリッジ出力Ｖou
tをひずみ測定器（動ひずみ測定器）に入力すること
で、該ひずみ測定器の周波数特性を含めてその校正を行
うことが可能となる。

【０１２２】かかる本実施形態のひずみ校正器によって
も、前記第１実施形態と同様の効果を奏することができ
る。

【０１２３】尚、本実施形態では、ラダー抵抗回路１４
の抵抗素子１７の個数、出力切換回路１５ａ，１５ｂの
個数、Ｄ／Ａ変換回路１８の個数をそれぞれ１０個、2
個、１個とし、また、Ｄ／Ａ変換回路１８のビット数を
１２ビットとしたが、それらの個数やビット数は、他の
値であってよい。それらの個数やビット数は、設定可能
なひずみ値の最小単位や有効桁数、Ｄ／Ａ変換回路１８
の分解能、加算処理回路１９の出力の精度等に応じて種
々の選択が可能である。

【０１２４】次に本発明の第３実施形態を図６を参照し
て説明する。図６は本実施形態のひずみ校正器の回路構
成を示すブロック図である。尚、本実施形態の説明で
は、第１実施形態と同一構成部分については、第１実施
形態と同一の参照符号を用い、詳細な説明を省略する。
また、本実施形態は、本発明の第３の態様に係わる実施
形態である。

【０１２５】図６を参照して、本実施形態のひずみ校正
器では、基本出力生成回路２０の構成が第１実施形態の
ものと相違している。すなわち、本実施形態における基
本出力生成回路２０は、複数（本実施形態では二個）の
Ｄ／Ａ変換回路１８ａ，１８ｂを備え、これらのＤ／Ａ
変換回路１８ａ，１８ｂが出力する電圧信号Ｖbp，Ｖcp
を加算処理回路２１に入力し、該加算処理回路２１から
基本電圧信号Ｖp（設定されるひずみ値に比例したレベ
ルの電圧信号）を生成するようにしている。

【０１２６】各Ｄ／Ａ変換回路１８ａ，１８ｂは、前記
第２実施形態におけるＤ／Ａ変換回路１８と同様、例え
ば１２ビットのもので、接続端子２ａ，２ｂにひずみ測
定器から付与されるブリッジ電源電圧Ｖinが入力抵抗調
整回路７を介して印加され、マイコン１３から後述のよ
うに入力されるデジタルデータに応じたレベルの電圧信
号Ｖbp，Ｖcpをブリッジ電源電圧Ｖinから生成・出力す
るようになっている。この場合、前記第２実施形態と同
様、各Ｄ／Ａ変換回路１８ａ，１８ｂの例えば４デジッ
ト当たりの電圧（＝Ｖin／２¹⁰＝Ｖin／1024）を各Ｄ／
Ａ変換回路１８ａ，１８ｂで生成させる最小の単位電圧
としている。そして、この単位電圧の整数倍のレベル
（＝ｎ・Ｖin／1024、ｎ＝０，１，…，1024）の電圧信
号Ｖbp，Ｖcpを各Ｄ／Ａ変換回路１８ａ，１８ｂからそ
れぞれ出力させるように各Ｄ／Ａ変換回路１８ａ，１８
ｂにデジタルデータを入力する。

【０１２７】この各Ｄ／Ａ変換回路１８ａ，１８ｂの電
圧信号Ｖbp，Ｖcpを入力する加算処理回路２１は、それ
らの電圧信号Ｖbp，Ｖcpのレベルを互いに異なる倍率で
レベル変換したものを加算したレベルに比例したレベル
の電圧信号を基本電圧信号Ｖpとして生成するものであ
る。図示を省略するが、このような加算処理回路２１
は、前記第１実施形態の加算処理回路１６（図２）と同
様に、オペアンプ及び抵抗を用いて構成され、図２の回
路から抵抗Ｒ₃〜Ｒ₅を除去し、抵抗Ｒ₁，Ｒ₂にそれぞれ
上記電圧信号Ｖbp，Ｖcpを入力するようにした形態の回
路である。そして、このように構成された加算処理回路
２１は、次式（７）により与えられるレベルの電圧信号
（基本電圧信号Ｖp）をＤ／Ａ変換回路１８ａ，１８ｂ
の電圧信号Ｖbp，Ｖcpから生成する。

【０１２８】 Ｖp＝−（c1・Ｖbp＋c2・Ｖcp） ……（７） 但し、c1，c2：所定値の重み係数 ここで、各Ｄ／Ａ変換回路１８ａ，１８ｂの電圧信号Ｖ
bp，Ｖcpは、各Ｄ／Ａ変換回路１８ａ，１８ｂの単位電
圧（＝Ｖin／1024）の整数倍のレベルであるので、Ｖbp
＝ｎ₁・Ｖin／1024、Ｖcp＝ｎ₂・Ｖin／1024（但し、ｎ
₁，ｎ₂はそれぞれ０〜1024の整数）と表される。

【０１２９】従って式（７）は、次式（８）に書き換え
られる。

【０１３０】 Ｖp＝−（Ｖin／1024）・（c1・ｎ₁＋c2・ｎ₂） ……（８） そして、本実施形態では、各電圧信号Ｖbp，Ｖcpのレベ
ル変換の倍率を規定する上記重み係数c1，c2の値の比c
1：c2が１：（１／1000）となるように、該重み係数c
1，c2の値があらかじめ定められている。

【０１３１】従って、本実施形態で、加算処理回路２１
が生成する基本電圧信号Ｖpのレベルは、所定の比例定
数Ｐ3（＝−c1・（Ｖin／1024））を用いて、次式
（９）により与えられる。

【０１３２】 Ｖp＝Ｐ3・（ｎ₁＋ｎ₂／1000） ……（９） 尚、前記各Ｄ／Ａ変換回路１８ａ，１８ｂが電圧信号Ｖ
bp，Ｖcpを生成するために各Ｄ／Ａ変換回路１８ａ，１
８ｂに入力する１２ビットのデジタルデータは、マイコ
ン１３から与えられる。

【０１３３】また、本実施形態では、第１レンジに対応
する減衰回路１２ａの倍率１／Ａ₁は、前記第１の実施
形態と同様、該第１レンジで1.0マイクロひずみのひず
み値が設定されたときに、それに対応して生成される基
本電圧信号Ｖpのレベルが、その1.0マイクロひずみのひ
ずみ値に対応したレベルの擬似ブリッジ出力（例えば1.
0μＶ)に減衰されるような倍率に設定されている。そし
て、第２レンジ、第３レンジにそれぞれ対応する減衰回
路１２ｂ，１２ｃの倍率１／Ａ₂，１／Ａ₃は、それぞれ
第１レンジに対応する減衰回路１２ａの倍率１／Ａ₁の1
0倍、100倍とされている。

【０１３４】尚、本実施形態では、各レンジで設定可能
なひずみ値は、前記第１実施形態と同様に６桁（有効桁
数）であるが、いずれの桁でも０〜９の任意の値を設定
可能である。

【０１３５】以上説明した以外の構成は、前記第１の実
施形態のものと同一である。

【０１３６】次に、本実施形態のひずみ校正器の作動を
説明する。まず、静ひずみ出力モードにおける作動を説
明する。

【０１３７】まず、前記第１の実施形態における静ひず
み出力モードにおける作動の場合と全く同様に、ひずみ
測定器をひずみ校正器に接続すると共に、前記入力抵抗
調整回路７及び出力抵抗調整回路８の設定操作を行って
おく。さらに、キー入力操作器４等から、動作モードを
静ひずみ出力モードに設定すると共に、所望のひずみ値
及びそのレンジを入力設定する。

【０１３８】このようにして設定された動作モード（静
ひずみ出力モード）やレンジ、ひずみ値のデータは、マ
イコン１３に与えられ、該マイコン１３は、それらの与
えられたデータを示す表示を表示器５に行わしめる。さ
らに、マイコン１３は、設定されたひずみ値に応じて前
記各Ｄ／Ａ変換回路１８ａ，１８ｂや極性切換回路１０
を制御すると共に、設定されたレンジに応じてレンジ切
換回路１１を制御する。この場合、極性切換回路１０及
びレンジ切換回路１１の制御は、前記第１実施形態と全
く同一である。

【０１３９】一方、各Ｄ／Ａ変換回路１８ａ，１８ｂの
制御においては、マイコン１３は、設定されたひずみ値
（６桁）の最上位側から１桁目、２桁目及び３桁目のそ
れぞれの整数値を併せた３桁の整数値（０〜999）をＤ
／Ａ変換回路１８ａの単位電圧Ｖin／1024に乗算したレ
ベルの電圧信号ＶbpをＤ／Ａ変換回路１８ａから出力さ
せるのに要する１２ビットのデジタルデータを生成して
それを該Ｄ／Ａ変換回路１８ａに入力する。また、マイ
コン１３は、設定されたひずみ値の最上位側から４桁
目、５桁目及び６桁目のそれぞれの整数値を併せた３桁
の整数値（０〜999）をＤ／Ａ変換回路１８ｂの単位電
圧Ｖin／1024に乗算したレベルの電圧信号ＶcpをＤ／Ａ
変換回路１８ｂから出力させるのに要する１２ビットの
デジタルデータを生成してそれを該Ｄ／Ａ変換回路１８
ｂに入力する。

【０１４０】具体的には、例えば設定されたひずみ値が
例えば第１レンジで09876.5（＝9876.5）マイクロひず
みであるとした場合、Ｄ／Ａ変換回路１８ａからは、98
・Ｖin／1024のレベルの電圧信号Ｖbpを出力させるよう
に該Ｄ／Ａ変換回路１８ａにデジタルデータを入力し、
Ｄ／Ａ変換回路１８ｂからは、765・Ｖin／1024のレベ
ルの電圧信号Ｖcpを出力させるように該Ｄ／Ａ変換回路
１８ｂにデジタルデータを入力する。

【０１４１】このように各Ｄ／Ａ変換回路１８ａ，１８
ｂをマイコン１３により制御したとき、それらの電圧信
号Ｖbp，Ｖcpから前述のように加算処理回路２１が生成
する基本電圧信号Ｖpのレベルは、設定されたひずみ値
に比例するものとなる（より詳しくは設定されたひずみ
値とブリッジ電源電圧Ｖinに比例するものとなる）。例
えば設定されたひずみ値が例えば第１レンジで09876.5
（＝9876.5）マイクロひずみであるときには、前記式
（９）におけるｎ₁，ｎ₂の値がそれぞれ「98」，「76
5」となるので、同式（９）から明らかなように基本電
圧信号Ｖpのレベルは、設定されたひずみ値に比例する
ものとなる。

【０１４２】そして、この基本電圧信号Ｖpに、前記第
１実施形態と同様、極性切換回路１０にて、ひずみ値の
極性に対応した極性が付与される。さらに、この極性切
換回路１０が出力する極性付きの基本電圧信号Ｖpは、
前記第１実施形態と同様、設定されたレンジに対応する
減衰回路１２ａ又は１２ｂ又は１２ｃにレンジ切換回路
１１を介して入力され、該減衰回路１２ａ又は１２ｂ又
は１２ｃにて、基本電圧信号Ｖpのレベルが所定の倍率
１／Ａ₁又は１／Ａ₂又は１／Ａ₃で減圧され、設定され
たひずみ値に対応するレベルの擬似ブリッジ出力Ｖout
が得られる。そして、この擬似ブリッジ出力Ｖo utが前
記出力抵抗調整回路８及び接続端子３ａ，３ｂを介して
ひずみ測定器に入力される。

【０１４３】このとき該ひずみ測定器で測定されるひず
み値と、ひずみ校正器で設定されたひずみ値とを対比す
ることにより、該ひずみ測定器の校正を行うことができ
る。

【０１４４】尚、上述した静ひずみ出力モードで本実施
形態のひずみ校正器に接続するひずみ測定器は、前記第
１実施形態のものと同様、静ひずみ測定用及び動ひずみ
測定用のいずれであってもよい。そして、ブリッジ電源
電圧Ｖinが交流である場合には、擬似ブリッジ出力Ｖou
tは、ブリッジ電源電圧Ｖinを設定されたひずみ値に応
じて振幅変調した形の交流信号となる。

【０１４５】次に、動ひずみ出力モードにおける作動を
説明する。

【０１４６】まず、前記第１の実施形態と同様に、ひず
み測定器（動ひずみ測定器）をひずみ校正器に接続する
と共に、前記入力抵抗調整回路７及び出力抵抗調整回路
８の設定操作を行っておく。そして、前記キー入力操作
器４等によって、動ひずみ出力モードを選択すると共
に、出力させる擬似ブリッジ出力Ｖoutの周波数（ひず
み値の周波数）を入力設定する。

【０１４７】このようにして設定された動作モード（動
ひずみ出力モード）や周波数のデータは、マイコン１３
に与えられ、該マイコン１３は、それらの与えられたデ
ータを示す表示を表示器５に行わしめる。さらに、マイ
コン１３は、前記第１実施形態と同様に、図示しないRO
Mにあらかじめ記憶保持したひずみ値（前記式（３）に
より与えられるひずみ値）を、設定された周波数に応じ
た所定の単位時間（＝（Δθ／２π）／周波数）毎に読
み出し、正弦波状に変化するひずみ値を得る。

【０１４８】そして、マイコン１３は、ひずみ値を読み
出す毎に（上記単位時間毎に）、前述の静ひずみ出力モ
ードの場合と全く同様に、そのひずみ値に応じて前記各
Ｄ／Ａ変換回路１８ａ，１８ｂ、極性切換回路１０及び
レンジ切換回路１１を制御する。尚、このときのレンジ
切換回路１１は、前記第１の実施形態と同様、極性切換
回路１０の出力を第１レンジに対応する減衰回路１２ａ
に入力するように制御される。

【０１４９】これにより、前記単位時間毎に、その時に
マイコン１３が設定したひずみ値に対応するレベルの擬
似ブリッジ出力Ｖoutが減衰回路１２ａから出力され、
それが出力抵抗調整回路８及び接続端子３ａ，３ｂを介
してひずみ測定器（動ひずみ測定器）に入力される。そ
して、マイコン１３は設定するひずみ値を前述のように
正弦波状に変化させるので、擬似ブリッジ出力Ｖoutも
正弦波状に変化するものとなる。この場合、ひずみ測定
器からひずみ校正器に与えられるブリッジ電源電圧Ｖin
が交流電圧である場合には、前記図４に示したように、
交流のブリッジ電源電圧Ｖinをひずみ値の周波数で振幅
変調したような形のものとなり、その振幅変調信号のレ
ベルが正弦波状に設定されたひずみ値に対応したものと
なる。また、ブリッジ電源電圧Ｖinが一定電圧である場
合には、擬似ブリッジ出力Ｖoutは振幅一定の正弦波状
のものとなる。

【０１５０】そして、このような擬似ブリッジ出力Ｖou
tをひずみ測定器（動ひずみ測定器）に入力すること
で、該ひずみ測定器の周波数特性を含めてその校正を行
うことが可能となる。

【０１５１】かかる本実施形態のひずみ校正器によって
も、前記第１実施形態と同様の効果を奏することができ
る。

【０１５２】尚、本実施形態では、Ｄ／Ａ変換回路１８
ａ，１８ｂの個数を2個とし、また、各Ｄ／Ａ変換回路
１８ａ，１８ｂのビット数を１２ビットしたが、それら
の個数やビット数は他の値であってもよく、また、各Ｄ
／Ａ変換回路のビット数を互いに異なるものとしてもよ
い。それらの個数やビット数は、基本的には設定可能な
ひずみ値の最小単位や有効桁数、各Ｄ／Ａ変換回路の分
解能、加算処理回路の出力の精度等に応じて種々の選択
が可能である。

【０１５３】次に本発明の第４実施形態を図７を参照し
て説明する。図７は本実施形態のひずみ校正器の回路構
成を示すブロック図である。尚、本実施形態の説明で
は、前記第１実施形態と同一構成部分については、第１
実施形態と同一の参照符号を用い、詳細な説明を省略す
る。また、本実施形態は、本発明の第２の態様に係わる
実施形態である。

【０１５４】図７を参照して、本実施形態のひずみ校正
器では、基本出力生成回路２２の構成が第１実施形態の
ものと相違している。すなわち、本実施形態における基
本出力生成回路２２は、例えば一つのＤ／Ａ変換回路２
３により構成され、このＤ／Ａ変換回路２３が出力する
電圧信号を基本電圧信号Ｖp（設定されるひずみ値に比
例したレベルの電圧信号）として得るようにしている。

【０１５５】前記Ｄ／Ａ変換回路２３は、例えば１２ビ
ットのもので、接続端子２ａ，２ｂにひずみ測定器から
付与されるブリッジ電源電圧Ｖinが入力抵抗調整回路７
を介して印加され、マイコン１３から後述のように入力
されるデジタルデータに応じたレベルの基本電圧信号Ｖ
pをブリッジ電源電圧Ｖinから生成・出力する。この場
合、前記第２実施形態と同様、Ｄ／Ａ変換回路２３の例
えば４デジット当たりの電圧（＝Ｖin／２¹⁰＝Ｖin／10
24）をＤ／Ａ変換回路２３で生成させる最小の単位電圧
としている。従って、該Ｄ／Ａ変換回路２３が出力する
基本電圧信号Ｖpのレベルは、上記単位電圧の整数倍の
レベル（＝ｎ・Ｖin／1024、ｎ＝０，１，…，1024）の
レベルである。

【０１５６】また、本実施形態では、第１〜第３の各レ
ンジで設定可能なひずみ値は、その有効桁数が例えば４
桁（但し最上位桁は「１」又は「０」）とされている。
そして、第１レンジは、最大で約1000マイクロひずみの
ひずみ値を１マイクロひずみの単位で設定するためのレ
ンジとされ、１０進表記で○○○○の形に表されるひず
み値（例えば0987（＝987）マイクロひずみ）を設定可
能としている。また、第２レンジは、最大で約10キロマ
イクロひずみのひずみ値を10マイクロひずみの単位で設
定するためのレンジとされ、１０進表記で○○○○×10
の形に表されるひずみ値（例えば0987×10（＝9870）マ
イクロひずみ）を設定可能としている。また、第３レン
ジは、最大で約100キロマイクロひずみのひずみ値を100
マイクロひずみの単位で設定するためのレンジとされ、
１０進表記で、○○○○×100の形に表されるひずみ値
（例えば0987×100（＝98700）マイクロひずみ）を設定
可能としている。

【０１５７】そして、本実施形態では、第１レンジに対
応する減衰回路１２ａの倍率１／Ａ ₁は、該第１レンジ
で1マイクロひずみのひずみ値が設定されたときに、そ
れに対応してＤ／Ａ変換回路２３が生成する基本電圧信
号Ｖpのレベルが、その1マイクロひずみのひずみ値に対
応したレベルの擬似ブリッジ出力（例えば1.0μＶ)に減
衰されるような倍率に設定されている。そして、第２レ
ンジ、第３レンジにそれぞれ対応する減衰回路１２ｂ，
１２ｃの倍率１／Ａ₂，１／Ａ₃は、それぞれ第１レンジ
に対応する減衰回路１２ａの倍率１／Ａ₁の10倍、100倍
とされている。

【０１５８】以上説明した以外の構成は、前記第１の実
施形態のものと同一である。

【０１５９】次に、本実施形態のひずみ校正器の作動を
説明する。まず、静ひずみ出力モードにおける作動を説
明する。

【０１６０】まず、前記第１の実施形態における静ひず
み出力モードにおける作動の場合と全く同様に、ひずみ
測定器をひずみ校正器に接続すると共に、前記入力抵抗
調整回路７及び出力抵抗調整回路８の設定操作を行って
おく。さらに、キー入力操作器４等から、動作モードを
静ひずみ出力モードに設定すると共に、所望のひずみ値
及びそのレンジを入力設定する。

【０１６１】このようにして設定された動作モード（静
ひずみ出力モード）やレンジ、ひずみ値のデータは、マ
イコン１３に与えられ、該マイコン１３は、それらの与
えられたデータを示す表示を表示器５に行わしめる。さ
らに、マイコン１３は、設定されたひずみ値に応じて前
記Ｄ／Ａ変換回路２３、極性切換回路１０を制御すると
共に、設定されたレンジに応じてレンジ切換回路１１を
制御する。この場合、極性切換回路１０及びレンジ切換
回路１１の制御は、前記第１実施形態と同様に行われ
る。

【０１６２】一方、Ｄ／Ａ変換回路２３の制御において
は、マイコン１３は、設定されたひずみ値の最上位側の
４桁の整数値（０〜1024）をＤ／Ａ変換回路２３の単位
電圧Ｖin／1024に乗算したレベルの基本電圧信号Ｖpを
Ｄ／Ａ変換回路２３から出力させるのに要する１２ビッ
トのデジタルデータを生成してそれを該Ｄ／Ａ変換回路
２３に入力する。

【０１６３】具体的には、例えば設定されたひずみ値が
例えば第１レンジで0987（＝987）マイクロひずみであ
るとした場合、Ｄ／Ａ変換回路２３から、987・Ｖin／1
024のレベルの電圧信号Ｖapを出力させるように該Ｄ／
Ａ変換回路２３にデジタルデータを入力する。

【０１６４】このようにＤ／Ａ変換回路２３をマイコン
１３により制御したとき、Ｄ／Ａ変換回路２３が生成す
る基本電圧信号Ｖpのレベルは、設定されたひずみ値に
比例するものとなる（より詳しくは設定されたひずみ値
とブリッジ電源電圧Ｖinに比例するものとなる）。

【０１６５】そして、この基本電圧信号Ｖpに、前記第
１実施形態と同様、極性切換回路１０にて、ひずみ値の
極性に対応した極性が付与される。さらに、この極性切
換回路１０が出力する極性付きの基本電圧信号Ｖpは、
前記第１実施形態と同様、設定されたレンジに対応する
減衰回路１２ａ又は１２ｂ又は１２ｃにレンジ切換回路
１１を介して入力され、該減衰回路１２ａ又は１２ｂ又
は１２ｃにて、基本電圧信号Ｖpのレベルが所定の倍率
１／Ａ₁又は１／Ａ₂又は１／Ａ₃で減圧され、設定され
たひずみ値に対応するレベルの擬似ブリッジ出力Ｖout
が得られる。そして、この擬似ブリッジ出力Ｖoutが前
記出力抵抗調整回路８及び接続端子３ａ，３ｂを介して
ひずみ測定器に入力される。

【０１６６】このとき該ひずみ測定器で測定されるひず
み値と、ひずみ校正器で設定されたひずみ値とを対比す
ることにより、該ひずみ測定器の校正を行うことができ
る。

【０１６７】尚、上述した静ひずみ出力モードで本実施
形態のひずみ校正器に接続するひずみ測定器は、前記第
１実施形態のものと同様、静ひずみ測定用及び動ひずみ
測定用のいずれであってもよい。そして、ブリッジ電源
電圧Ｖinが交流である場合には、擬似ブリッジ出力Ｖou
tは、ブリッジ電源電圧Ｖinを設定されたひずみ値に応
じて振幅変調した形の交流信号となる。

【０１６８】次に、動ひずみ出力モードにおける作動を
説明する。

【０１６９】まず、前記第１の実施形態と同様に、ひず
み測定器（動ひずみ測定器）をひずみ校正器に接続する
と共に、前記入力抵抗調整回路７及び出力抵抗調整回路
８の設定操作を行っておく。そして、前記キー入力操作
器４等によって、動ひずみ出力モードを選択すると共
に、出力させる擬似ブリッジ出力Ｖoutの周波数（ひず
み値の周波数）を入力設定する。

【０１７０】このようにして設定された動作モード（動
ひずみ出力モード）や周波数のデータは、マイコン１３
に与えられる。そして、マイコン１３は、それらの与え
られたデータを示す表示を表示器５に行わしめる。さら
に、マイコン１３は、前記第１実施形態と同様に、図示
しないROMにあらかじめ記憶保持したひずみ値（前記式
（３）により与えられるひずみ値）を、設定された周波
数に応じた所定の単位時間（＝（Δθ／２π）／周波
数）毎に読み出し、正弦波状に変化するひずみ値を得
る。

【０１７１】そして、マイコン１３は、ひずみ値を読み
出す毎に（上記単位時間毎に）、前述の静ひずみ出力モ
ードの場合と全く同様に、そのひずみ値に応じて前記Ｄ
／Ａ変換回路２３、極性切換回路１０及びレンジ切換回
路１１を制御する。尚、この場合、本実施形態では、正
弦波状のひずみ値のピーク値（前記式（３）のＥp）は
例えば10000マイクロひずみで、第２レンジの値である
ので、レンジ切換回路１１は、極性切換回路１０の出力
を第２レンジに対応する減衰回路１２ｂに入力するよう
に制御される。

【０１７２】これにより、前記単位時間毎に、その時に
マイコン１３が設定したひずみ値に対応するレベルの擬
似ブリッジ出力Ｖoutが減衰回路１２ｂから出力され、
それが出力抵抗調整回路８及び接続端子３ａ，３ｂを介
してひずみ測定器（動ひずみ測定器）に入力される。そ
して、マイコン１３は設定するひずみ値を前述のように
正弦波状に変化させるので、擬似ブリッジ出力Ｖoutも
正弦波状に変化するものとなる。この場合、ひずみ測定
器からひずみ校正器に与えられるブリッジ電源電圧Ｖin
が交流電圧である場合には、前記図４に示したように、
交流のブリッジ電源電圧Ｖinをひずみ値の周波数で振幅
変調したような形のものとなり、その振幅変調信号のレ
ベルが正弦波状に設定されたひずみ値に対応したものと
なる。また、ブリッジ電源電圧Ｖinが一定電圧である場
合には、擬似ブリッジ出力Ｖoutは振幅一定の正弦波状
のものとなる。

【０１７３】そして、このような擬似ブリッジ出力Ｖou
tをひずみ測定器（動ひずみ測定器）に入力すること
で、該ひずみ測定器の周波数特性を含めてその校正を行
うことが可能となる。

【０１７４】かかる本実施形態のひずみ校正器によって
も、前記第１実施形態と同様の効果を奏することができ
る。

【０１７５】尚、本実施形態では、Ｄ／Ａ変換回路２３
のビット数を１２ビットとしたが、例えばより大きなビ
ット数のＤ／Ａ変換回路を用いるようにすることも可能
である。該Ｄ／Ａ変換回路２３のビット数は、基本的に
設定可能なひずみ値の最小単位や有効桁数、該Ｄ／Ａ変
換回路２３の分解能等を考慮して定めればよい。この場
合、Ｄ／Ａ変換回路２３の分解能が十分に高ければ、そ
のビット数が多いほど、設定可能なひずみ値の有効桁数
をより多くすることができる。

【０１７６】また、前述の第１〜第４の各実施形態で
は、前記動ひずみ出力モードにおいて、正弦波状の変化
させるひずみ値のピーク値を固定的に定めたものを示し
たが、そのピーク値をキー入力操作器４や外部のパソコ
ン等から、所望の値を任意に設定できるようにしてもよ
い。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態のひずみ校正器の回路構
成を示すブロック図。

【図２】図１のひずみ校正器の要部の回路構成図。

【図３】図１のひずみ校正器の作動を説明するための線
図。

【図４】図１のひずみ校正器の作動を説明するための線
図。

【図５】本発明の第２実施形態のひずみ校正器の回路構
成を示すブロック図。

【図６】本発明の第３実施形態のひずみ校正器の回路構
成を示すブロック図。

【図７】本発明の第４実施形態のひずみ校正器の回路構
成を示すブロック図。

【符号の説明】

２ａ，２ｂ…接続端子（ブリッジ電源入力部）、１２ａ
〜１２ｃ…減衰回路、１３…マイクロコンピュータ（制
御回路、ひずみ値可変設定手段）、１４…ラダー抵抗回
路、１５ａ〜１５ｅ…出力切換回路、１６，１９，２１
…加算処理回路、１７…ラダー抵抗回路の抵抗素子、１
８，１８ａ，１８ｂ，２３…Ｄ／Ａ変換回路。

フロントページの続き (56)参考文献 特開 平11−108774（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−3558（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−55403（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−161604（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−190324（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−131024（ＪＰ，Ａ) 特開 昭50−67159（ＪＰ，Ａ) 実開 昭62−133108（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭55−119948（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G01B 7/16 G01L 1/00;1/22 G01L 25/00 G01D 21/00

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】物体に貼着されるひずみゲージを少なくと
   も一辺に備えたブリッジ回路の出力電圧信号に基づいて
   ひずみ測定を行うひずみ測定器の校正を行うために、あ
   らかじめ定められた所定範囲内で設定されたひずみ値に
   対応する前記ブリッジ回路の出力電圧信号を擬似的に生
   成し、その生成した擬似出力電圧信号を前記ひずみ測定
   器に与えるひずみ校正器であって、 前記ブリッジ回路の電源電圧を前記ひずみ測定器から付
   与するブリッジ電源入力部と、 複数の同一抵抗値の抵抗素子を直列に接続してなると共
   に前記ブリッジ電源入力部に与えられた電源電圧が付与
   され、各抵抗素子の端部から該電源電圧以下の互いに異
   なる複数種類のレベルの電圧信号を出力するラダー抵抗
   回路と、 該ラダー抵抗回路の各種類のレベルの電圧信号を選択的
   に出力可能にそれぞれ該ラダー抵抗回路に接続された複
   数の出力切換回路と、 該複数の出力切換回路がそれぞれ出力する電圧信号が入
   力され、その入力された各電圧信号のレベルを互いに異
   なる所定倍率でレベル変換したものを加算してなるレベ
   ルに比例するレベルの電圧信号を生成する加算処理回路
   と、 設定されたひずみ値のデータが与えられたとき、該ひず
   み値に応じて前記各出力切換回路から出力させる電圧信
   号を選択し、その選択した電圧信号を出力させるように
   該各出力切換回路を制御する制御回路と、 該制御回路により前記ひずみ値に応じて前記各出力切換
   回路を制御した状態で前記加算処理回路が生成する電圧
   信号を減圧することにより前記ひずみ値に対応する前記
   ブリッジ回路の擬似出力電圧信号を生成する減衰回路と
   を備えたことを特徴とするひずみ校正器。
2. 【請求項２】物体に貼着されるひずみゲージを少なくと
   も一辺に備えたブリッジ回路の出力電圧信号に基づいて
   ひずみ測定を行うひずみ測定器の校正を行うために、あ
   らかじめ定められた所定範囲内で設定されたひずみ値に
   対応する前記ブリッジ回路の出力電圧信号を擬似的に生
   成し、その生成した擬似出力電圧信号を前記ひずみ測定
   器に与えるひずみ校正器であって、 前記ブリッジ回路の電源電圧を前記ひずみ測定器から付
   与するブリッジ電源入力部と、 該ブリッジ電源入力部に与えられた電源電圧以下の複数
   種類のレベルの電圧信号を出力可能であって、出力すべ
   き電圧信号のレベルを表すデジタルデータが入力された
   とき、該デジタルデータにより定まるレベルの電圧信号
   を前記電源電圧から生成して出力するＤ／Ａ変換回路
   と、 設定されたひずみ値のデータが与えられたとき、該ひず
   み値に応じたデジタルデータを生成して前記Ｄ／Ａ変換
   回路に入力する制御回路と、 該制御回路から前記Ｄ／Ａ変換回路に前記ひずみ値に応
   じたデジタルデータが入力された状態で該Ｄ／Ａ変換回
   路が出力する電圧信号を減圧することにより前記ひずみ
   値に対応する前記ブリッジ回路の擬似出力電圧信号を生
   成する減衰回路とを備えたことを特徴とするひずみ校正
   器。
3. 【請求項３】物体に貼着されるひずみゲージを少なくと
   も一辺に備えたブリッジ回路の出力電圧信号に基づいて
   ひずみ測定を行うひずみ測定器の校正を行うために、あ
   らかじめ定められた所定範囲内で設定されたひずみ値に
   対応する前記ブリッジ回路の出力電圧信号を擬似的に生
   成し、その生成した擬似出力電圧信号を前記ひずみ測定
   器に与えるひずみ校正器であって、 前記ブリッジ回路の電源電圧を前記ひずみ測定器から付
   与するブリッジ電源入力部と、 該ブリッジ電源入力部に与えられた電源電圧以下の複数
   種類のレベルの電圧信号をそれぞれ出力可能であって、
   出力すべき電圧信号のレベルを表すデジタルデータが入
   力されたとき、該デジタルデータにより定まるレベルの
   電圧信号をそれぞれ前記電源電圧から生成して出力する
   複数のＤ／Ａ変換回路と、 該複数のＤ／Ａ変換回路がそれぞれ出力する電圧信号が
   入力され、その入力された各電圧信号を互いに異なる所
   定倍率でレベル変換したものを加算してなるレベルに比
   例するレベルの電圧信号を生成する加算処理回路と、 設定されたひずみ値のデータが与えられたとき、該ひず
   み値に応じたデジタルデータを前記各Ｄ／Ａ変換回路毎
   に生成して各Ｄ／Ａ変換回路に入力する制御回路と、 該制御回路から前記各Ｄ／Ａ変換回路に前記ひずみ値に
   応じたデジタルデータが入力された状態で前記加算処理
   回路が生成する電圧信号を減圧することにより前記ひず
   み値に対応する前記ブリッジ回路の擬似出力電圧信号を
   生成する減衰回路とを備えたことを特徴とするひずみ校
   正器。
4. 【請求項４】物体に貼着されるひずみゲージを少なくと
   も一辺に備えたブリッジ回路の出力電圧信号に基づいて
   ひずみ測定を行うひずみ測定器の校正を行うために、あ
   らかじめ定められた所定範囲内で設定されたひずみ値に
   対応する前記ブリッジ回路の出力電圧信号を擬似的に生
   成し、その生成した擬似出力電圧信号を前記ひずみ測定
   器に与えるひずみ校正器であって、 前記ブリッジ回路の電源電圧を前記ひずみ測定器から付
   与するブリッジ電源入力部と、 複数の同一抵抗値の抵抗素子を直列に接続してなると共
   に前記ブリッジ電源入力部に与えられた電源電圧が付与
   され、各抵抗素子の端部から該電源電圧以下の互いに異
   なる複数種類のレベルの電圧信号を出力するラダー抵抗
   回路と、 該ラダー抵抗回路の各種類のレベルの電圧信号を選択的
   に出力可能にそれぞれ該ラダー抵抗回路に接続された少
   なくとも一つ以上の出力切換回路と、 前記ブリッジ電源入力部に与えられた電源電圧以下の複
   数種類のレベルの電圧信号を出力可能であって、出力す
   べき電圧信号のレベルを表すデジタルデータが入力され
   たとき、該デジタルデータにより定まるレベルの電圧信
   号を前記電源電圧から生成して出力する少なくとも一つ
   以上のＤ／Ａ変換回路と、 各出力切換回路及び各Ｄ／Ａ変換回路が出力する電圧信
   号が入力され、その入力された各電圧信号を互いに異な
   る所定倍率でレベル変換したものを加算してなるレベル
   に比例するレベルの電圧信号を生成する加算処理回路
   と、 設定されたひずみ値のデータが与えられたとき、該ひず
   み値に応じて前記各出力切換回路から出力させる電圧信
   号を選択し、その選択した電圧信号を出力させるように
   該各出力切換回路を制御すると共に、該ひずみ値に応じ
   たデジタルデータを前記各Ｄ／Ａ変換回路毎に生成して
   各Ｄ／Ａ変換回路に入力する制御回路と、 該制御回路により前記ひずみ値に応じて前記各出力切換
   回路を制御すると共に該制御回路から前記ひずみ値に応
   じたデジタルデータを前記Ｄ／Ａ変換回路に入力した状
   態で前記加算処理回路が生成する電圧信号を減圧するこ
   とにより前記ひずみ値に対応する前記ブリッジ回路の擬
   似出力電圧信号を生成する減衰回路とを備えたことを特
   徴とするひずみ校正器。
5. 【請求項５】前記ひずみ値を変化させながら前記制御手
   段に対して該ひずみ値を設定するひずみ値可変設定手段
   を備えたことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項
   に記載のひずみ校正器。
6. 【請求項６】前記ひずみ値可変設定手段は、前記ひずみ
   値を正弦波状に変化させながら設定すると共に、そのひ
   ずみ値の周波数を可変的に設定可能に設けられているこ
   とを特徴とする請求項５記載のひずみ校正器。