JPH0560505A - ひずみゲージの結線構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 電磁誘導の影響を補償しつつひずみ計測を簡
便に行え、電磁場におけるひずみ計測の精度の向上を図
れるひずみゲージの結線構造を提供する。 【構成】 電磁場にある被測定体３に、第一のひずみゲ
ージ１と第二のひずみゲージ２とを取付ける。両ゲージ
１，２は検出方向を同一にそろえるが、ゲージ率は同一
ではなく、他の二つの抵抗器４，５とともにブリッジ回
路に組む。結線は、両ゲージ１，２の電磁場に対する同
極側の端子どうしを接続してコモン連結点Ｃとする。こ
のため、両ゲージ１，２に生じた誘導起電力が、コモン
連結点Ｃに関して対向することになり、ブリッジ回路に
対してその影響を打消せる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電磁場の影響を受けず
にひずみ計測を行うための結線構造に係わり、特に第一
のひずみゲージと第二のひずみゲージとを半ブリッジに
組むようにしたひずみゲージの結線構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】周知のように、金属がひずみ（伸縮）を
受けると、そのひずみに応じて電気抵抗が変化する。ひ
ずみゲージは、このことを利用したものであり、その抵
抗測定からひずみを検出することができる。

【０００３】ところが、ひずみゲージの電気抵抗は温度
によっても変化するので、測定用のひずみゲージと温度
補償用のひずみゲージとをブリッジ回路に組んで温度の
影響を取り除くことが行われている。この種のひずみゲ
ージの配設では、補償用のひずみゲージをダミー部材に
取付けてひずみを受けないような無負荷状態に構成する
ことでもよいが、測定用および補償用の両ゲージを背中
合せにして両者が逆向きのひずみを受けるような逆相状
態に構成するなど、適宜構成をとっている。また、例え
ば実開昭５８−１８７７０７号（Ｇ０１Ｂ ７／１８）
などの公報に見られるように、ダミー部材は用いずに二
つのひずみゲージを同一の台板に配設して、コンパクト
化を図ることも考えられている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、そうし
たひずみゲージによるひずみ計測では、被測定体が電界
および磁界にさらされることがあり、電磁場において
は、計測回路に電磁誘導による起電力が発生し、これが
計測出力に重畳されてノイズ成分となるため誤差を生じ
てしまい、ひずみを高精度に測定することができないと
いう問題があった。

【０００５】このため、電磁場においてひずみゲージの
特性を予め検定しておき、測定値を修正することが考え
られている。しかしこれには当然ながらまずは検定せね
ばならず、例えば実開昭５７−６４６０５号などの公報
に見られるような検定装置を利用することになるためい
かにも手間がかかり、煩わしさがあった。しかも、予め
求めた検定データのうち、計測時における実際の電磁場
に対応すると思われるもので測定値の修正を行うが、真
に対応させることは難しく、そもそも検定データの確か
さなど、誤差が含まれるファクタが多く、修正の正確さ
には限界があった。

【０００６】ところで、ここで出願人が論ずる電磁場
は、例えばリニアモータ軌道などであり、ひずみ計測の
被測定体はその軌道下のコンクリート構造などを想定し
ている。

【０００７】本発明は、前記の事情に鑑みてなされたも
のであり、その目的は、電磁誘導の影響を補償しつつひ
ずみ計測を簡便に行うことができ、電磁場におけるひず
み計測の精度の向上を図れるひずみゲージの結線構造を
提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
本発明は、ひずみ計測のためブリッジ回路に組まれるひ
ずみゲージの結線構造であって、電磁場にある被測定体
に取付けられ一方の端子がコモン連結される第一のひず
みゲージと、この第一のひずみゲージに近接して検出方
向を同一に配され電磁場に対する同極側の端子がコモン
連結される第二のひずみゲージとを備えたことを特徴と
する。

【０００９】

【作用】本発明の作用について述べると、第一のひずみ
ゲージと第二のひずみゲージとは互いの一方の端子がコ
モン連結されて半ブリッジを形成し、この半ブリッジは
他の二つの抵抗とともにひずみ計測のためのブリッジ回
路に組まれる。このように回路が閉じることから、電磁
場においては、電磁誘導による誘導電流がブリッジ回路
を流れることになるが、両ひずみゲージのコモン連結が
電磁場に対する同極側なので、両ゲージに同様に生じた
誘導起電力がそのコモン連結点に関して対向することに
なり、その結果ブリッジ回路に対して互いに打消すこと
になって相殺するため、電磁誘導の影響を補償すること
ができる。

【００１０】

【実施例】以下、本発明の実施例につき、添付図面を参
照して説明する。図１は本発明にかかるひずみゲージの
結線構造の好適な一実施例を示す構成図である。

【００１１】本発明は、電磁場におけるひずみ計測のた
めブリッジ回路に組まれるひずみゲージの結線構造であ
って、基本的には第一のひずみゲージ１と第二のひずみ
ゲージ２とを備えて構成されている。

【００１２】第一のひずみゲージ１は、電磁場にある被
測定体３に取付けられている。そして、第二のひずみゲ
ージ２は、第一のひずみゲージ１に近接して被測定体３
に取付けられており、両ゲージ１，２は検出方向を同一
にして配置されている。なお、両ゲージ１，２はゲージ
率が同一ではなく、本実施例では、第一のひずみゲージ
１としてはゲージ率が比較的大きいものを、第二のひず
みゲージ２は逆にゲージ率が小さいものを用いている。
この逆であってももちろんかまわない。

【００１３】この第一のひずみゲージ１および第二のひ
ずみゲージ２は、他の二個の抵抗器４，５とともにブリ
ッジ回路に組まれている。第一のひずみゲージ１と第二
のひずみゲージ２とは、互いの一方の端子がコモン連結
されて半ブリッジを形成しており、コモン連結は両ゲー
ジ１，２の電磁場に対する同極側の端子どうしが接続さ
れるようになっている。ブリッジ回路は、ひずみが発生
していない状態で予め平衡がとられている。すなわち、
歪みが発生していない状態において両抵抗器４，５の抵
抗値を適切に設定してあり、一方の対向した回路接点Ａ
Ｂ間に電圧Ｅを印加した時に、他方の対向した回路接点
ＣＤ間の出力電圧Ｖが零となるようにバランスさせてい
る。

【００１４】このように、第一のひずみゲージ１と第二
のひずみゲージ２とは互いの一方の端子がコモン連結さ
れて半ブリッジを形成し、この半ブリッジは他の二つの
抵抗器４，５とともにひずみ計測のためのブリッジ回路
に組まれて回路が閉じられるため、電磁場においては、
電磁誘導による誘導電流がブリッジ回路を流れることに
なる。しかし、両ひずみゲージ１，２のコモン連結が電
磁場に対する同極側なので、図２に示すように、変動磁
場つまり増減する磁束Ｂのため両ゲージ１，２に同様に
生じた誘導起電力ｅ１，ｅ２がそのコモン連結点Ｃに関
して対向することになり、その結果ブリッジ回路に対し
て互いに打消すことになって相殺するため、電磁誘導の
影響を補償することができる。したがって、ひずみ計測
に際して、まずは検定を行うなどの作業がいらなく、電
磁誘導の影響を補償しつつひずみ計測を簡便に行うこと
ができる。そしてこれにより、電磁場におけるひずみ計
測の精度の向上を図ることができる。

【００１５】なお、第一のひずみゲージ１と第二のひず
みゲージ２とは、絶縁した台板を介して背中合せに重ね
合せることもできる。

【００１６】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明にか
かるひずみゲージの結線構造によれば、第一のひずみゲ
ージと第二のひずみゲージとは互いの一方の端子がコモ
ン連結されて他の二つの抵抗とともにブリッジ回路に組
まれ、電磁場においては両ひずみゲージのコモン連結が
同極側なので、両ゲージに同様に生じた誘導起電力がそ
のコモン連結点に関して対向することになり、その結果
ブリッジ回路に対して電磁誘導の影響を補償することが
できる。したがって、電磁誘導の影響を補償しつつひず
み計測を簡便に行うことができ、電磁場におけるひずみ
計測の精度の向上を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す構成図である。

【図２】誘導起電力の発生を説明する回路図である。

【符号の説明】

１ 第一のひずみゲージ ２ 第二のひずみゲージ ３ 被測定体

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ひずみ計測のためブリッジ回路に組まれ
   るひずみゲージの結線構造であって、電磁場にある被測
   定体に取付けられ一方の端子がコモン連結される第一の
   ひずみゲージと、該第一のひずみゲージに近接して検出
   方向を同一に配され電磁場に対する同極側の端子がコモ
   ン連結される第二のひずみゲージとを備えたことを特徴
   とするひずみゲージの結線構造。