JP3539005B2 - 材料試験機 - Google Patents
材料試験機Info
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、荷重をかけて試料
を試験する材料試験機に関する。
を試験する材料試験機に関する。
【０００２】
【従来の技術】図４に示す従来の材料試験機において
は、試料の荷重を測定する圧力セルのブリッジ回路１０
１に搬送波発生用の発振器１０２が接続され、ブリッジ
回路１０１の出力信号が増幅器１０３で増幅される。増
幅器１０３の出力信号はスパン調整用増幅器１０４を介
してＡ／Ｄ変換器１０５に入力されてデジタル信号に変
換され、このデジタル信号をＣＰＵ１０６で処理するこ
とにより表示装置１０７に所定の指示値が表示される。
ブリッジ回路１０１を構成する抵抗Ｒ１０１には、スイ
ッチ１０８を介して可変抵抗器１０９が並列に接続され
ている。また、スパン調整用増幅器１０４にはスパン調
整用増幅器１０４の増幅率を可変する可変抵抗器１１０
が設けられている。
は、試料の荷重を測定する圧力セルのブリッジ回路１０
１に搬送波発生用の発振器１０２が接続され、ブリッジ
回路１０１の出力信号が増幅器１０３で増幅される。増
幅器１０３の出力信号はスパン調整用増幅器１０４を介
してＡ／Ｄ変換器１０５に入力されてデジタル信号に変
換され、このデジタル信号をＣＰＵ１０６で処理するこ
とにより表示装置１０７に所定の指示値が表示される。
ブリッジ回路１０１を構成する抵抗Ｒ１０１には、スイ
ッチ１０８を介して可変抵抗器１０９が並列に接続され
ている。また、スパン調整用増幅器１０４にはスパン調
整用増幅器１０４の増幅率を可変する可変抵抗器１１０
が設けられている。
【０００３】従来の材料試験機では、実荷重式荷重校正
と電気式荷重校正を組合せて荷重校正を行なう。実荷重
式荷重校正では、まずスイッチ１０８を開いた状態で圧
力セルに所定の実荷重をかけ、表示装置１０７の指示値
を実際の荷重に合わせるように可変抵抗器１１０のつま
みを手動で回す。指示値が実際の荷重と一致した状態で
除荷すると指示値はゼロとなる。次に、スイッチ１０８
を閉じて可変抵抗器１０９のつまみを手動で回し、表示
装置１０７の指示値を先の実荷重に合わせる。最後にス
イッチ１０８を開くと指示値はゼロに戻る。以上で実荷
重校正が終了する。
と電気式荷重校正を組合せて荷重校正を行なう。実荷重
式荷重校正では、まずスイッチ１０８を開いた状態で圧
力セルに所定の実荷重をかけ、表示装置１０７の指示値
を実際の荷重に合わせるように可変抵抗器１１０のつま
みを手動で回す。指示値が実際の荷重と一致した状態で
除荷すると指示値はゼロとなる。次に、スイッチ１０８
を閉じて可変抵抗器１０９のつまみを手動で回し、表示
装置１０７の指示値を先の実荷重に合わせる。最後にス
イッチ１０８を開くと指示値はゼロに戻る。以上で実荷
重校正が終了する。
【０００４】実荷重式校正が終了した時点で、材料試験
機は正しく校正された状態にある。ところが温度変化な
どで指示値のずれが起こるため、試験前に再度校正をす
る必要がある。しかし実際に荷重をかける必要のある実
荷重式校正は手間がかかるので、試験前の校正では上述
の実荷重校正を利用した電気式荷重校正が用いられる。
電気式荷重校正では、まずスイッチ１０８を閉じる。こ
のとき温度変化などの影響を受けている場合には、表示
装置１０７の指示値は実荷重校正での実荷重からずれた
値を示す。この場合、可変抵抗器１１０のつまみを手動
で回して指示値を上述の実荷重に一致させ、最後にスイ
ッチ１０８を開く。以上で電気式荷重校正が終了し、材
料試験を開始することができる。
機は正しく校正された状態にある。ところが温度変化な
どで指示値のずれが起こるため、試験前に再度校正をす
る必要がある。しかし実際に荷重をかける必要のある実
荷重式校正は手間がかかるので、試験前の校正では上述
の実荷重校正を利用した電気式荷重校正が用いられる。
電気式荷重校正では、まずスイッチ１０８を閉じる。こ
のとき温度変化などの影響を受けている場合には、表示
装置１０７の指示値は実荷重校正での実荷重からずれた
値を示す。この場合、可変抵抗器１１０のつまみを手動
で回して指示値を上述の実荷重に一致させ、最後にスイ
ッチ１０８を開く。以上で電気式荷重校正が終了し、材
料試験を開始することができる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】従来の材料試験機では
校正が可変抵抗器の状態を手動で設定しているので、人
為的なミスが避けられず誤差も大きくなる。また、圧力
セルのみを交換した場合に再度実荷重式校正をやり直す
必要がある。
校正が可変抵抗器の状態を手動で設定しているので、人
為的なミスが避けられず誤差も大きくなる。また、圧力
セルのみを交換した場合に再度実荷重式校正をやり直す
必要がある。
【０００６】本発明の目的は、正確な校正を確実に行な
うことができるとともに、センサの交換後の校正のやり
直しが不要な材料試験機を提供することにある。
うことができるとともに、センサの交換後の校正のやり
直しが不要な材料試験機を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、センサの出力
を増幅器で増幅して指示値に変換する材料試験機におい
て、増幅器の増幅率を調節する増幅率調節手段と、増幅
器の入力値を補正する補正状態と入力値を補正しない非
補正状態の間で切換可能に設けられた補正手段と、記憶
手段と、実負荷校正時、補正手段を非補正状態とし、実
負荷状態で指示値が実負荷に応じた値となるように増幅
率調節手段を調節し、無負荷状態で補正手段を補正状態
として、指示値が実負荷に応じた値となるように補正手
段を調節するとともに、増幅率調節手段および補正手段
の調節状態を記憶手段に記憶するように制御する制御手
段とを備える。
を増幅器で増幅して指示値に変換する材料試験機におい
て、増幅器の増幅率を調節する増幅率調節手段と、増幅
器の入力値を補正する補正状態と入力値を補正しない非
補正状態の間で切換可能に設けられた補正手段と、記憶
手段と、実負荷校正時、補正手段を非補正状態とし、実
負荷状態で指示値が実負荷に応じた値となるように増幅
率調節手段を調節し、無負荷状態で補正手段を補正状態
として、指示値が実負荷に応じた値となるように補正手
段を調節するとともに、増幅率調節手段および補正手段
の調節状態を記憶手段に記憶するように制御する制御手
段とを備える。
【０００８】実負荷校正時、補正手段を非補正状態と
し、実負荷状態で指示値が実負荷に応じた値となるよう
に増幅率調節手段を調節し、無負荷状態で補正手段を補
正状態として、指示値が実負荷に応じた値となるように
補正手段を調節するとともに、増幅率調節手段および補
正手段の調節状態を記憶手段に記憶する。
し、実負荷状態で指示値が実負荷に応じた値となるよう
に増幅率調節手段を調節し、無負荷状態で補正手段を補
正状態として、指示値が実負荷に応じた値となるように
補正手段を調節するとともに、増幅率調節手段および補
正手段の調節状態を記憶手段に記憶する。
【０００９】
【発明の実施の形態】図１は本発明による材料試験機の
一実施の形態を示す。本実施の形態の材料試験機は、圧
力セル（不図示）の荷重に応じた出力値の信号を出力す
るブリッジ回路１と、ブリッジ回路１の出力信号の搬送
波を発生する発振器２と、ブリッジ回路１の出力信号を
増幅する増幅器３と、増幅器３の出力信号を増幅するス
パン調整用増幅器４と、スパン調整用増幅器４の出力信
号（アナログ信号）をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変
換器５と、Ａ／Ｄ変換器５のデジタル出力信号を処理す
るＣＰＵ６と、ＣＰＵ６からの信号により所定の指示値
を表示する表示装置７と、ＣＰＵ６に各種の情報を入力
する入力部８と、ＣＰＵ６により制御されるメモリ（Ｅ
2ＰＲＯＭ）９とを備える。
一実施の形態を示す。本実施の形態の材料試験機は、圧
力セル（不図示）の荷重に応じた出力値の信号を出力す
るブリッジ回路１と、ブリッジ回路１の出力信号の搬送
波を発生する発振器２と、ブリッジ回路１の出力信号を
増幅する増幅器３と、増幅器３の出力信号を増幅するス
パン調整用増幅器４と、スパン調整用増幅器４の出力信
号（アナログ信号）をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変
換器５と、Ａ／Ｄ変換器５のデジタル出力信号を処理す
るＣＰＵ６と、ＣＰＵ６からの信号により所定の指示値
を表示する表示装置７と、ＣＰＵ６に各種の情報を入力
する入力部８と、ＣＰＵ６により制御されるメモリ（Ｅ
2ＰＲＯＭ）９とを備える。
【００１０】ブリッジ回路１を構成する抵抗Ｒ１には、
リレースイッチ１１を介して固定抵抗器１２が並列に接
続され、リレースイッチ１１の開閉はＣＰＵ６により制
御される。また、発振器２の出力端子間にはデジタル可
変抵抗器１４が接続され、デジタル可変抵抗器１４の中
間端子１４ａはリレースイッチ１５を介して増幅器３の
正入力端子に接続されている。デジタル可変抵抗器１４
およびリレースイッチ１５はＣＰＵ６からの信号を受
け、増幅器３の入力信号レベルを増減するパラメータで
ある補正値ＳＨに従って制御される。さらに、スパン調
整用増幅器４にはＣＰＵ６により制御されるデジタル可
変抵抗器１６が取付けられ、スパン調整用増幅器４のス
パン値（増幅率）を可変する。
リレースイッチ１１を介して固定抵抗器１２が並列に接
続され、リレースイッチ１１の開閉はＣＰＵ６により制
御される。また、発振器２の出力端子間にはデジタル可
変抵抗器１４が接続され、デジタル可変抵抗器１４の中
間端子１４ａはリレースイッチ１５を介して増幅器３の
正入力端子に接続されている。デジタル可変抵抗器１４
およびリレースイッチ１５はＣＰＵ６からの信号を受
け、増幅器３の入力信号レベルを増減するパラメータで
ある補正値ＳＨに従って制御される。さらに、スパン調
整用増幅器４にはＣＰＵ６により制御されるデジタル可
変抵抗器１６が取付けられ、スパン調整用増幅器４のス
パン値（増幅率）を可変する。
【００１１】上述のＡ／Ｄ変換器５、ＣＰＵ６および表
示装置７はコントローラ１７を、メモリ９、リレースイ
ッチ１１および固定抵抗器１２は校正装置１８を構成し
ている。
示装置７はコントローラ１７を、メモリ９、リレースイ
ッチ１１および固定抵抗器１２は校正装置１８を構成し
ている。
【００１２】本実施の形態の材料試験機では、実荷重式
荷重校正と電気式荷重校正を組合せて荷重校正を行な
う。図２は圧力セルに実荷重をかけて校正する実荷重式
荷重校正のシーケンスを示す。入力部８の実荷重式荷重
校正起動スイッチがオンされると、図２に示すシーケン
スを開始する。ステップＳ１では、リレースイッチ１１
および１５を開く。ステップＳ２において圧力セルに実
荷重がかけられたか否かをＡ／Ｄ変換器５の出力から判
断し、実荷重がかけられたと判定されればステップＳ３
へ進み、実荷重がかけられていないと判定されればステ
ップＳ２を繰り返す。ステップＳ３において入力部８の
スパン設定スイッチがオンであると判定されればステッ
プＳ４へ進み、スパン設定スイッチがオフであると判定
されればステップＳ３を繰り返す。ステップＳ４におい
て、Ａ／Ｄ変換器５の出力値Ｖout１がフルスケール
（５Ｖ）と一致していると判定されればステップＳ８へ
進み、フルスケールに一致していないと判定されればス
テップＳ５へ進む。ステップＳ５では５−Ｖout１の値
Ｖ１を算出してステップＳ６へ進む。ステップＳ６では
現在のスパン値ＳＰをＶ１×α倍して新たなスパン値Ｓ
Ｐを算出する。ステップＳ７ではデジタル可変抵抗器１
６をスパン値ＳＰに対応した状態に切替えてステップＳ
４へ戻る。Ｓ８ではスパン値ＳＰをメモリ９に記憶す
る。
荷重校正と電気式荷重校正を組合せて荷重校正を行な
う。図２は圧力セルに実荷重をかけて校正する実荷重式
荷重校正のシーケンスを示す。入力部８の実荷重式荷重
校正起動スイッチがオンされると、図２に示すシーケン
スを開始する。ステップＳ１では、リレースイッチ１１
および１５を開く。ステップＳ２において圧力セルに実
荷重がかけられたか否かをＡ／Ｄ変換器５の出力から判
断し、実荷重がかけられたと判定されればステップＳ３
へ進み、実荷重がかけられていないと判定されればステ
ップＳ２を繰り返す。ステップＳ３において入力部８の
スパン設定スイッチがオンであると判定されればステッ
プＳ４へ進み、スパン設定スイッチがオフであると判定
されればステップＳ３を繰り返す。ステップＳ４におい
て、Ａ／Ｄ変換器５の出力値Ｖout１がフルスケール
（５Ｖ）と一致していると判定されればステップＳ８へ
進み、フルスケールに一致していないと判定されればス
テップＳ５へ進む。ステップＳ５では５−Ｖout１の値
Ｖ１を算出してステップＳ６へ進む。ステップＳ６では
現在のスパン値ＳＰをＶ１×α倍して新たなスパン値Ｓ
Ｐを算出する。ステップＳ７ではデジタル可変抵抗器１
６をスパン値ＳＰに対応した状態に切替えてステップＳ
４へ戻る。Ｓ８ではスパン値ＳＰをメモリ９に記憶す
る。
【００１３】ステップＳ９では「除荷して下さい」のメ
ッセージを表示装置７に表示し、ステップＳ９Ａにおい
てＡ／Ｄ変換器５の出力を検出して、除荷したか否かを
判断し、除荷されていると判定されればステップＳ１０
へ進み、除荷されていないと判定されればステップＳ９
へ戻る。ステップＳ１０ではリレースイッチ１１を閉じ
る。これにより、校正装置１８の固定抵抗器１２がブリ
ッジ回路１に接続される。ステップＳ１１では現在のＡ
／Ｄ変換器５の出力Ｖmをメモリ９に記憶する。ステッ
プＳ１２ではリレースイッチ１５を閉じる。これによ
り、増幅器３の正入力端子がデジタル可変抵抗器１４に
接続される。なお、ステップＳ１２では、デジタル可変
抵抗器１４の中間端子１４ａは予め定めた初期補正値に
従った位置にある。ステップＳ１３において、固定抵抗
器１２とデジタル可変抵抗器１４によって増幅器３に入
力される疑似計測信号によるＡ／Ｄ変換器５の出力値Ｖ
out２がフルスケール（５Ｖ）と一致していると判定さ
れればステップＳ１７へ進み、一致していないと判定さ
れればステップＳ１４へ進む。ステップＳ１４では５−
Ｖout２の値Ｖ２を算出してステップＳ１５へ進む。ス
テップＳ１５では現在の補正値ＳＨをＶ２×β倍して新
たな補正値ＳＨを算出する。ステップＳ１６では補正値
ＳＨをステップＳ１３で算出した新たな値に設定し、デ
ジタル可変抵抗器１４を補正値ＳＨに対応した状態に切
換えてステップＳ１３へ戻る。ステップＳ１７では補正
値ＳＨをメモリ９に記憶する。ステップＳ１８ではリレ
ースイッチ１１および１５を開く。ステップＳ１９では
表示装置７に実荷重式荷重校正が終了した旨の表示をし
てシーケンスを終了する。
ッセージを表示装置７に表示し、ステップＳ９Ａにおい
てＡ／Ｄ変換器５の出力を検出して、除荷したか否かを
判断し、除荷されていると判定されればステップＳ１０
へ進み、除荷されていないと判定されればステップＳ９
へ戻る。ステップＳ１０ではリレースイッチ１１を閉じ
る。これにより、校正装置１８の固定抵抗器１２がブリ
ッジ回路１に接続される。ステップＳ１１では現在のＡ
／Ｄ変換器５の出力Ｖmをメモリ９に記憶する。ステッ
プＳ１２ではリレースイッチ１５を閉じる。これによ
り、増幅器３の正入力端子がデジタル可変抵抗器１４に
接続される。なお、ステップＳ１２では、デジタル可変
抵抗器１４の中間端子１４ａは予め定めた初期補正値に
従った位置にある。ステップＳ１３において、固定抵抗
器１２とデジタル可変抵抗器１４によって増幅器３に入
力される疑似計測信号によるＡ／Ｄ変換器５の出力値Ｖ
out２がフルスケール（５Ｖ）と一致していると判定さ
れればステップＳ１７へ進み、一致していないと判定さ
れればステップＳ１４へ進む。ステップＳ１４では５−
Ｖout２の値Ｖ２を算出してステップＳ１５へ進む。ス
テップＳ１５では現在の補正値ＳＨをＶ２×β倍して新
たな補正値ＳＨを算出する。ステップＳ１６では補正値
ＳＨをステップＳ１３で算出した新たな値に設定し、デ
ジタル可変抵抗器１４を補正値ＳＨに対応した状態に切
換えてステップＳ１３へ戻る。ステップＳ１７では補正
値ＳＨをメモリ９に記憶する。ステップＳ１８ではリレ
ースイッチ１１および１５を開く。ステップＳ１９では
表示装置７に実荷重式荷重校正が終了した旨の表示をし
てシーケンスを終了する。
【００１４】以上の実荷重式荷重校正をした後も、環境
の温度変化などにより表示器７の指示値にずれを生ず
る。したがって、材料試験の開始前には再度校正を行な
う必要がある。しかし、この実荷重式荷重校正は手順が
複雑なため、毎回の試験前には次に述べる電気式荷重校
正が行なわれる。例えば、実荷重式荷重校正は一年に一
回、電気式荷重校正は試験の開始前に一日に一回行なわ
れる。
の温度変化などにより表示器７の指示値にずれを生ず
る。したがって、材料試験の開始前には再度校正を行な
う必要がある。しかし、この実荷重式荷重校正は手順が
複雑なため、毎回の試験前には次に述べる電気式荷重校
正が行なわれる。例えば、実荷重式荷重校正は一年に一
回、電気式荷重校正は試験の開始前に一日に一回行なわ
れる。
【００１５】図３は、電気式荷重校正のシーケンスを示
す。入力部８の電気式荷重校正起動スイッチがオンされ
ると、図３に示すシーケンスを開始する。まず、ステッ
プＳ１０１では、リレースイッチ１１を閉じ、リレース
イッチ１５を開く。ステップＳ１０２では実荷重式荷重
校正の際に固定抵抗器１２を接続した時のＡ／Ｄ変換器
５の出力Ｖm（ステップＳ１１で記憶）をメモリ９から
読み込む。また実荷重式荷重校正で記憶したスパン値Ｓ
Ｐ（ステップＳ８）をメモリ９から読み込む。ステップ
Ｓ１０３において、現在のＡ／Ｄ変換器の出力値Ｖout
３がＶmと等しいと判定されればステップＳ１０７へ、
等しくないと判定されればステップＳ１０４へ進む。ス
テップＳ１０４ではＶ３＝Ｖm−Ｖout３を算出し、ステ
ップＳ１０５ではスパン値ＳＰをＶ３×γ倍する。ステ
ップＳ１０６では新たなスパン値ＳＰに合わせてデジタ
ル可変抵抗器１６を切替える。
す。入力部８の電気式荷重校正起動スイッチがオンされ
ると、図３に示すシーケンスを開始する。まず、ステッ
プＳ１０１では、リレースイッチ１１を閉じ、リレース
イッチ１５を開く。ステップＳ１０２では実荷重式荷重
校正の際に固定抵抗器１２を接続した時のＡ／Ｄ変換器
５の出力Ｖm（ステップＳ１１で記憶）をメモリ９から
読み込む。また実荷重式荷重校正で記憶したスパン値Ｓ
Ｐ（ステップＳ８）をメモリ９から読み込む。ステップ
Ｓ１０３において、現在のＡ／Ｄ変換器の出力値Ｖout
３がＶmと等しいと判定されればステップＳ１０７へ、
等しくないと判定されればステップＳ１０４へ進む。ス
テップＳ１０４ではＶ３＝Ｖm−Ｖout３を算出し、ステ
ップＳ１０５ではスパン値ＳＰをＶ３×γ倍する。ステ
ップＳ１０６では新たなスパン値ＳＰに合わせてデジタ
ル可変抵抗器１６を切替える。
【００１６】固定抵抗器１２によって得られる疑似計測
信号によるＡ／Ｄ変換器５の出力値Ｖout３が実荷重校
正時の出力Ｖmに等しい場合、ステップＳ１０７におい
てステップＳ１７で記憶した実荷重式荷重校正時の補正
値ＳＨをメモリ９から読み込む。ステップＳ１０８では
リレースイッチ１５を閉じるとともに、デジタル可変抵
抗器１４をステップＳ１０７で読み込んだ補正値に合わ
せた状態に切替える。ステップＳ１０９において、現在
のＡ／Ｄ変換器５の出力値Ｖout４が５ボルト（フルス
ケール）か否か判断し、５ボルトであると判定されれば
ステップＳ１１３へ、５ボルトでないと判定されればス
テップＳ１１０へ進む。ステップＳ１１０ではＶ４＝５
−Ｖout４を算出し、ステップＳ１１１ではスパン値Ｓ
ＰをＶ４×ε倍する。ステップＳ１１２では新たなスパ
ン値ＳＰに合わせてデジタル可変抵抗器１６を切替え
る。固定抵抗器１２と可変デジタル抵抗器１４による疑
似計測信号によってＡ／Ｄ変換器５が５Ｖを出力する
と、ステップＳ１１３においてリレースイッチ１１およ
び１５を開く。ステップＳ１１４では表示装置７に電気
式荷重校正が終了した旨の表示をして、シーケンスを終
了する。
信号によるＡ／Ｄ変換器５の出力値Ｖout３が実荷重校
正時の出力Ｖmに等しい場合、ステップＳ１０７におい
てステップＳ１７で記憶した実荷重式荷重校正時の補正
値ＳＨをメモリ９から読み込む。ステップＳ１０８では
リレースイッチ１５を閉じるとともに、デジタル可変抵
抗器１４をステップＳ１０７で読み込んだ補正値に合わ
せた状態に切替える。ステップＳ１０９において、現在
のＡ／Ｄ変換器５の出力値Ｖout４が５ボルト（フルス
ケール）か否か判断し、５ボルトであると判定されれば
ステップＳ１１３へ、５ボルトでないと判定されればス
テップＳ１１０へ進む。ステップＳ１１０ではＶ４＝５
−Ｖout４を算出し、ステップＳ１１１ではスパン値Ｓ
ＰをＶ４×ε倍する。ステップＳ１１２では新たなスパ
ン値ＳＰに合わせてデジタル可変抵抗器１６を切替え
る。固定抵抗器１２と可変デジタル抵抗器１４による疑
似計測信号によってＡ／Ｄ変換器５が５Ｖを出力する
と、ステップＳ１１３においてリレースイッチ１１およ
び１５を開く。ステップＳ１１４では表示装置７に電気
式荷重校正が終了した旨の表示をして、シーケンスを終
了する。
【００１７】以上述べたように本実施の形態の材料試験
機では、実荷重式荷重校正の際にＣＰＵ６の制御により
デジタル可変抵抗器１４およびデジタル可変抵抗器１６
を操作し、ＣＰＵ６が指示値を実荷重と一致させるスパ
ン値ＳＰおよび除荷した実荷重と同一の指示値を与える
補正値ＳＨを算出するので、これらのスパン値ＳＰおよ
び補正値ＳＨの値が正確に算出され、人為的な誤りや数
値の誤差が生じない。また、算出されたスパン値ＳＰお
よび補正値ＳＨを不揮発性メモリ９に記憶するので、従
来の材料試験機のようにつまみなどの誤操作でスパン値
ＳＰおよび補正値ＳＨの値が変更されるおそれがない。
さらに、スパン値ＳＰおよび補正値ＳＨを個々の圧力セ
ルと関連づけてＥ2ＰＲＯＭのような不揮発性メモリに
記憶しておくことにより、圧力セルを異なる定格荷重の
ものに交換した場合や変位センサに交換した場合でも、
変更後のセンサに適合したスパン値ＳＰおよび補正値Ｓ
Ｈをメモリ９から読み込むことができるため、複数の異
なるセンサに対して一つの校正装置で対応することがで
きる。
機では、実荷重式荷重校正の際にＣＰＵ６の制御により
デジタル可変抵抗器１４およびデジタル可変抵抗器１６
を操作し、ＣＰＵ６が指示値を実荷重と一致させるスパ
ン値ＳＰおよび除荷した実荷重と同一の指示値を与える
補正値ＳＨを算出するので、これらのスパン値ＳＰおよ
び補正値ＳＨの値が正確に算出され、人為的な誤りや数
値の誤差が生じない。また、算出されたスパン値ＳＰお
よび補正値ＳＨを不揮発性メモリ９に記憶するので、従
来の材料試験機のようにつまみなどの誤操作でスパン値
ＳＰおよび補正値ＳＨの値が変更されるおそれがない。
さらに、スパン値ＳＰおよび補正値ＳＨを個々の圧力セ
ルと関連づけてＥ2ＰＲＯＭのような不揮発性メモリに
記憶しておくことにより、圧力セルを異なる定格荷重の
ものに交換した場合や変位センサに交換した場合でも、
変更後のセンサに適合したスパン値ＳＰおよび補正値Ｓ
Ｈをメモリ９から読み込むことができるため、複数の異
なるセンサに対して一つの校正装置で対応することがで
きる。
【００１８】本明細書の実施の形態の記載および請求項
の記載において、圧力セルがセンサに、増幅器３および
スパン調整用増幅器４が増幅器に、デジタル可変抵抗器
１６が増幅率調節手段に、リレースイッチ１１、固定抵
抗器１２、デジタル可変抵抗器１４およびリレースイッ
チ１５が補正手段に、リレースイッチ１１および１５を
閉じた状態が補正状態に、リレースイッチ１１および１
５を開いた状態が非補正状態に、メモリ９が不揮発性記
憶手段に、ＣＰＵ６が制御手段にそれぞれ対応する。
の記載において、圧力セルがセンサに、増幅器３および
スパン調整用増幅器４が増幅器に、デジタル可変抵抗器
１６が増幅率調節手段に、リレースイッチ１１、固定抵
抗器１２、デジタル可変抵抗器１４およびリレースイッ
チ１５が補正手段に、リレースイッチ１１および１５を
閉じた状態が補正状態に、リレースイッチ１１および１
５を開いた状態が非補正状態に、メモリ９が不揮発性記
憶手段に、ＣＰＵ６が制御手段にそれぞれ対応する。
【００１９】本実施の形態では圧力セルを使用した材料
試験機について説明したが、本発明は種々のセンサを使
用する材料試験機に適用される。また実施の形態のよう
に荷重試験をする場合に限定されず、例えば変位を計
測、表示する材料試験機にも適用される。さらには、試
料の粘度や硬度を計測する材料試験機にも本発明を適用
することができる。さらにまた、固定抵抗器１２をデジ
タル可変抵抗器に置き換えてこのデジタル可変抵抗器に
より疑似計測信号を制御できるようにし、デジタル可変
抵抗器１４を除去してもよい。本実施の形態のように、
固定抵抗器１２およびデジタル可変抵抗器１４を使用す
る場合には、可変抵抗器による可変範囲が小さくてす
み、可変抵抗による温度誤差が小さくなるので、より制
度の高い校正が可能となる。
試験機について説明したが、本発明は種々のセンサを使
用する材料試験機に適用される。また実施の形態のよう
に荷重試験をする場合に限定されず、例えば変位を計
測、表示する材料試験機にも適用される。さらには、試
料の粘度や硬度を計測する材料試験機にも本発明を適用
することができる。さらにまた、固定抵抗器１２をデジ
タル可変抵抗器に置き換えてこのデジタル可変抵抗器に
より疑似計測信号を制御できるようにし、デジタル可変
抵抗器１４を除去してもよい。本実施の形態のように、
固定抵抗器１２およびデジタル可変抵抗器１４を使用す
る場合には、可変抵抗器による可変範囲が小さくてす
み、可変抵抗による温度誤差が小さくなるので、より制
度の高い校正が可能となる。
【００２０】本発明は以下の第１および第２の態様も含
む。すなわち第１の態様の材料試験機は、計測される荷
重や変位を含む物理量に応じた計測信号を出力するセン
サと、センサの出力信号を増幅する増幅器と、前記セン
サから疑似計測信号を出力する疑似計測信号発生手段
と、前記センサの出力信号および前記疑似計測信号発生
手段の疑似計測信号のレベルを補正する補正手段と、前
記増幅器の出力信号をスパン調整して出力するスパン調
整手段と、実負荷校正時、実負荷をかけた状態で前記ス
パン調整手段の出力信号がその実負荷に応じたレベルの
信号を出力するように前記スパン調整手段を調整すると
ともに、無負荷状態で前記疑似計測信号発生手段を動作
させた状態で前記スパン調整手段の出力信号が前記実負
荷状態における信号レベルとなるように前記補正手段を
調整する制御手段とを具備することを特徴とする。
む。すなわち第１の態様の材料試験機は、計測される荷
重や変位を含む物理量に応じた計測信号を出力するセン
サと、センサの出力信号を増幅する増幅器と、前記セン
サから疑似計測信号を出力する疑似計測信号発生手段
と、前記センサの出力信号および前記疑似計測信号発生
手段の疑似計測信号のレベルを補正する補正手段と、前
記増幅器の出力信号をスパン調整して出力するスパン調
整手段と、実負荷校正時、実負荷をかけた状態で前記ス
パン調整手段の出力信号がその実負荷に応じたレベルの
信号を出力するように前記スパン調整手段を調整すると
ともに、無負荷状態で前記疑似計測信号発生手段を動作
させた状態で前記スパン調整手段の出力信号が前記実負
荷状態における信号レベルとなるように前記補正手段を
調整する制御手段とを具備することを特徴とする。
【００２１】第２の態様の材料試験機は、計測される荷
重や変位を含む物理量に応じた計測信号を出力するセン
サと、センサの出力信号を増幅する増幅器と、前記セン
サから疑似計測信号を出力する疑似計測信号発生手段
と、前記センサの出力信号および前記疑似計測信号発生
手段の疑似計測信号のレベルを補正する補正手段と、前
記増幅器の出力信号をスパン調整して出力するスパン調
整手段と、実負荷校正時、実負荷をかけた状態で前記ス
パン調整手段の出力信号がその実負荷に応じたレベルの
信号を出力するように前記スパン調整手段を調整すると
ともに、無負荷状態で前記疑似計測信号発生手段を動作
させた状態で前記スパン調整手段の出力信号が前記実負
荷状態における信号レベルとなるように前記補正手段に
補正指令値を送る制御手段と、前記実負荷校正時の実負
荷状態における前記スパン調整手段の出力信号のレベル
を記憶するとともに、前記無負荷校正時の無負荷状態に
おける前記補正指令値を記憶する記憶手段とを備え、電
気校正時に、前記制御手段は、前記疑似計測信号発生手
段から疑似計測信号を出力し、そのとき前記スパン調整
手段の出力信号が前記記憶手段に記憶されている信号レ
ベルになるように前記スパン調整手段を操作し、その
後、前記補正手段に前記記憶手段に記憶させた補正指令
値を送り前記スパン調整手段の出力信号レベルが前記記
憶手段に記憶した信号レベルとなるように制御すること
を特徴とする。
重や変位を含む物理量に応じた計測信号を出力するセン
サと、センサの出力信号を増幅する増幅器と、前記セン
サから疑似計測信号を出力する疑似計測信号発生手段
と、前記センサの出力信号および前記疑似計測信号発生
手段の疑似計測信号のレベルを補正する補正手段と、前
記増幅器の出力信号をスパン調整して出力するスパン調
整手段と、実負荷校正時、実負荷をかけた状態で前記ス
パン調整手段の出力信号がその実負荷に応じたレベルの
信号を出力するように前記スパン調整手段を調整すると
ともに、無負荷状態で前記疑似計測信号発生手段を動作
させた状態で前記スパン調整手段の出力信号が前記実負
荷状態における信号レベルとなるように前記補正手段に
補正指令値を送る制御手段と、前記実負荷校正時の実負
荷状態における前記スパン調整手段の出力信号のレベル
を記憶するとともに、前記無負荷校正時の無負荷状態に
おける前記補正指令値を記憶する記憶手段とを備え、電
気校正時に、前記制御手段は、前記疑似計測信号発生手
段から疑似計測信号を出力し、そのとき前記スパン調整
手段の出力信号が前記記憶手段に記憶されている信号レ
ベルになるように前記スパン調整手段を操作し、その
後、前記補正手段に前記記憶手段に記憶させた補正指令
値を送り前記スパン調整手段の出力信号レベルが前記記
憶手段に記憶した信号レベルとなるように制御すること
を特徴とする。
【００２２】
【発明の効果】本発明によれば、増幅器の増幅率を切換
える増幅率調節手段の調節状態および増幅器の入力値を
補正する補正手段の調節状態を制御手段により算出する
ので、人為的な校正不良や操作上生ずる誤差を排除でき
る。また、制御手段により算出された調節状態を記憶手
段に記憶するので、従来の材料試験機で起こりうるつま
みの誤操作などに起因する校正不良を排除できる。さら
に、本発明による材料試験機では算出された調節状態が
記憶されるので、センサを交換した場合でも予め算出し
て記憶された個々のセンサの調節状態を読み込むことで
対応でき、改めて校正をやり直す必要がなくなる。
える増幅率調節手段の調節状態および増幅器の入力値を
補正する補正手段の調節状態を制御手段により算出する
ので、人為的な校正不良や操作上生ずる誤差を排除でき
る。また、制御手段により算出された調節状態を記憶手
段に記憶するので、従来の材料試験機で起こりうるつま
みの誤操作などに起因する校正不良を排除できる。さら
に、本発明による材料試験機では算出された調節状態が
記憶されるので、センサを交換した場合でも予め算出し
て記憶された個々のセンサの調節状態を読み込むことで
対応でき、改めて校正をやり直す必要がなくなる。
【図１】本発明による材料試験機の一実施の形態を示す
図。
図。
【図２】図１に示す一実施の形態の材料試験機における
実荷重式荷重校正のシーケンスを示すフローチャート。
実荷重式荷重校正のシーケンスを示すフローチャート。
【図３】図１に示す一実施の形態の材料試験機における
電気式荷重校正のシーケンスを示すフローチャート。
電気式荷重校正のシーケンスを示すフローチャート。
【図４】従来の材料試験機を示す図。
１ ブリッジ回路
３ 増幅器
４ スパン調整用増幅器
６ ＣＰＵ
９ メモリ
１１ リレースイッチ
１２ 固定抵抗器
１４ デジタル可変抵抗器
１５ リレースイッチ
１６ デジタル可変抵抗器
Claims (1)
- 【請求項１】 センサの出力を増幅器で増幅して指示値
に変換する材料試験機において、 前記増幅器の増幅率を調節する増幅率調節手段と、 前記増幅器の入力値を補正する補正状態と前記入力値を
補正しない非補正状態の間で切換可能に設けられた補正
手段と、 記憶手段と、 実負荷校正時、前記補正手段を非補正状態とし、実負荷
状態で前記指示値が実負荷に応じた値となるように前記
増幅率調節手段を調節し、無負荷状態で前記補正手段を
補正状態として、前記指示値が前記実負荷に応じた値と
なるように前記補正手段を調節するとともに、前記増幅
率調節手段および前記補正手段の前記調節状態を前記記
憶手段に記憶するように制御する制御手段とを備えるこ
とを特徴とする材料試験機。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26667195A JP3539005B2 (ja) | 1995-10-16 | 1995-10-16 | 材料試験機 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26667195A JP3539005B2 (ja) | 1995-10-16 | 1995-10-16 | 材料試験機 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09113431A JPH09113431A (ja) | 1997-05-02 |
| JP3539005B2 true JP3539005B2 (ja) | 2004-06-14 |
Family
ID=17434082
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26667195A Expired - Fee Related JP3539005B2 (ja) | 1995-10-16 | 1995-10-16 | 材料試験機 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3539005B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3526767B2 (ja) * | 1998-12-11 | 2004-05-17 | 日本たばこ産業株式会社 | 材料試験機 |
| JP4508993B2 (ja) * | 2005-09-15 | 2010-07-21 | 株式会社島津製作所 | 材料試験機の制御装置 |
| JP4716884B2 (ja) * | 2006-01-27 | 2011-07-06 | 三菱電機株式会社 | レーダ装置の調整ボリュームの校正回路 |
| JP4803098B2 (ja) * | 2007-04-26 | 2011-10-26 | 株式会社島津製作所 | 材料試験機 |
| JP6245183B2 (ja) * | 2015-01-14 | 2017-12-13 | 株式会社島津製作所 | アナログ信号処理回路、物理量測定装置および材料試験機 |
-
1995
- 1995-10-16 JP JP26667195A patent/JP3539005B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH09113431A (ja) | 1997-05-02 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20031201 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
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