JPH0875404A - ひずみゲージの接続構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】ひずみゲージを使用した測定に必要なリード線
を可能な限り再使用することができ、また、ひずみゲー
ジと測定装置との接続を容易に行うことができるひずみ
ゲージの接続構造を提供する。 【構成】ひずみゲージ１と測定装置とを接続するための
リード線２を、ひずみゲージ１に結線されたゲージ側リ
ード線３と、測定装置に接続する測定装置側リード線４
とにより構成し、ゲージ側リード線３及び測定装置側リ
ード線４をひずみゲージ１寄りの位置でコネクタ５ａ，
５ｂにより着脱自在に接続する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、建造物等の測定対象物
にひずみゲージを貼着し、そのひずみゲージの測定信号
により測定対象物に生じるひずみや荷重、圧力等の物理
量を測定する場合に、ひずみゲージと測定装置とを接続
するための構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】ひずみゲージは、それを貼着した測定対
象物に生じるひずみ量に応じた抵抗値変化を生じるセン
サであり、これを利用して、測定対象物のひずみや荷重
等の物理量を測定することは、土木、建築、機械等、種
々の産業分野において行われている。

【０００３】このような測定に使用されるひずみゲージ
には、通常、製造業者により、ビニール被覆等を施した
リード線があらかじめ結線されており、測定に際して
は、ひずみゲージの測定信号の処理等を行って測定対象
物の物理量を測定するための測定装置に前記リード線が
接続される。尚、ひずみゲージに結線するリード線は、
通常は、該ひずみゲージの両端にそれぞれ一本づつリー
ド線を結線する２線式であるが、温度補償を行うため
に、ひずみゲージの一端に一本のリード線を結線すると
共に他端に二本のリード線を結線する３線式とする場合
もある。

【０００４】ところで、上記のように測定に使用したひ
ずみゲージはもはや再使用することができないので、測
定が終了すると、該ひずみゲージは廃棄される。この場
合、ひずみゲージに結線されているリード線にあって
は、それを使用者がひずみゲージから切り離し、他の用
途に使用する場合もあるが、通常は測定に使用したひず
みゲージと共に廃棄されている。

【０００５】しかしながら、従来は、このように測定に
使用したひずみゲージに結線されているリード線を廃棄
していたために、ひずみゲージを使用した測定を行う都
度、測定に必要なリード線を新たなひずみゲージと共に
購入しなければならず、測定コストが高価なものとなっ
てしまう。そして、このような不都合は、測定対象物が
建造物等、大型なものにあっては、ひずみゲージを貼着
する測定箇所と測定装置との距離が大きくならざるを得
ず、それに伴って必要なリード線の長さが長くなるよう
な場合や、３線式のリード線を必要とする場合、あるい
は必要な測定箇所が多数あって、多数のひずみゲージを
使用する場合に顕著なものとなる。

【０００６】また、特にリード線が長い場合には、その
取り回し作業や測定装置との接続作業に手間がかかるの
であるが、そのようなリード線を必要とする測定を数回
にわたって行う場合には、その測定の都度、新たなリー
ド線の取り回し作業等を行わなければならず、多大な作
業時間を要するという不都合があった。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明はかかる不都合
を解消し、ひずみゲージを使用した測定に必要なリード
線を可能な限り再使用することができ、また、ひずみゲ
ージと測定装置との接続を容易に行うことができるひず
みゲージの接続構造を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明はかかる目的を達
成するために、測定対象物に貼着されるひずみゲージ
と、該ひずみゲージの測定信号により前記測定対象物の
物理量を測定する測定装置とをリード線を介して接続す
るための接続構造であって、前記リード線を前記ひずみ
ゲージにあらかじめ結線したゲージ側リード線と、前記
測定装置に接続する測定装置側リード線とにより構成
し、該ゲージ側リード線と測定装置側リード線とをそれ
らの端部にあらかじめ取付けたコネクタによりひずみゲ
ージ寄りの位置で着脱自在に接続したことを特徴とす
る。

【０００９】さらに、前記ゲージ側リード線は２線式、
前記測定装置側リード線は３線式であり、該測定装置側
リード線の３線のうちの２線を前記コネクタを介して前
記ゲージ側リード線の１線に接続することを特徴とす
る。

【００１０】

【作用】本発明によれば、前記ひずみゲージと測定装置
との接続は、前記ゲージ側リード線と測定装置側リード
線とを前記コネクタにより接続すると共に、測定装置側
リード線を前記測定装置に接続することによりなされ、
この状態で測定が行われる。そして、その測定を再び行
う際には、前記ひずみゲージ及び前記ゲージ側リード線
を新たなものに交換し、その新たなゲージ側リード線に
取付られているコネクタを先に使用した測定装置側リー
ド線のコネクタに接続することで、測定を行うことが可
能となる。従って、測定を繰り返す場合には、前記測定
装置側リード線を交換することなく、前記ひずみゲージ
及び前記ゲージ側リード線を新たなものに交換して、そ
れを前記測定装置側リード線に前記コネクタを介して接
続するだけでよい。そして、前記コネクタは、ひずみゲ
ージ寄りの位置にあるので、測定装置側リード線の長さ
は、ゲージ側リード線の長さよりも十分に長くすること
ができ、これにより、ひずみゲージと測定装置とを接続
するためのリード線の大部分を再使用することが可能と
なる。

【００１１】この場合、前記ゲージ側リード線及び測定
装置側リード線は、その両者を２線式とし、あるいは、
温度補償のための３線式としてもよいが、温度補償を行
うためには、測定装置側リード線側を３線式とすると共
にゲージ側リード線を２線式とし、該測定装置側リード
線の３線のうちの２線を前記コネクタを介して前記ゲー
ジ側リード線の１線に接続するようにしてもよい。この
ようにしても、ひずみゲージと測定装置との間のリード
線の大部分を占める測定装置側リード線は３線式である
ため、温度補償上、大きな支障はない。そして、このよ
うにした場合には、測定を繰り返すに際して、２線式に
較べて高価な３線式の測定装置側リード線は、再使用す
ることができ、比較的安価な２線式のゲージ側リード線
をひずみゲージと共に交換すればよいので、コスト的に
有利となる。

【００１２】尚、ひずみゲージの測定信号は比較的微小
な信号であるため、ひずみゲージと測定装置との間にコ
ネクタを介在させることは測定精度上好ましくないと一
般には考えられていたが、本発明者等の知見によれば、
比較的接触抵抗が小さく且つ該接触抵抗が安定したコネ
クタを使用すれば、支障なく測定を行うことが可能であ
る。

【００１３】

【実施例】本発明の第１の実施例を図１及び図２を参照
して説明する。図１は本実施例のひずみゲージの接続構
造を示す平面図、図２は図１のひずみゲージと測定装置
との接続状態を示す説明図である。

【００１４】図１を参照して、１はひずみゲージ、２は
ひずみゲージ１を後述の測定装置に接続するためのリー
ド線である。

【００１５】リード線２はそれぞれ３線式のゲージ側リ
ード線３と測定装置側リード線４とにより構成され、ゲ
ージ側リード線３の長さは測定装置側リード線４の長さ
よりも十分に短いものとされている。本実施例において
は、ゲージ側リード線３の長さは例えば１ｍであり、測
定装置側リード線４の長さは例えば１０ｍである。

【００１６】ゲージ側リード線３の各線３ａ，３ｂ，３
ｃは、例えばビニール被覆を施したφ０．１２ｍｍ／１
０芯のものであり、そのうちの１線３ａがひずみゲージ
１の一端に半田付けにより結線され、残りの２線３ｂ，
３ｃがひずみゲージ１の他端に半田付けにより結線され
ている。そして、ゲージ側リード線３のひずみゲージ１
と反対側の端部には、一対の着脱自在な３端子のコネク
タ５ａ，５ｂのうちの一方のコネクタ５ａが取付けられ
ている。この場合、ゲージ側リード線３の各線３ａ，３
ｂ，３ｃは、コネクタ５ａの各端子に互いに独立して接
続されている。

【００１７】測定装置側リード線４の各線４ａ，４ｂ，
４ｃは、ゲージ側リード線３と同様にビニール被覆を施
したφ０．１８ｍｍ／２０芯のものであり、その一端部
には、ゲージ側リード線３と同様に前記一対のコネクタ
５ａ，５ｂのうちの他方のコネクタ５ｂが取付けられて
いる。そして、測定装置側リード線４の他端部において
は、各線４ａ，４ｂ，４ｃの芯線が、後述の測定装置と
接続可能なように露出され、さらに半田メッキが施され
ている。

【００１８】尚、前記コネクタ５ａ，５ｂは、その接続
時の接触抵抗が十分に小さいもの（例えば１ｍΩ程度）
を採用している。

【００１９】かかるひずみゲージ１及びリード線２を用
いて測定を行う場合には、図２に示すように、ひずみゲ
ージ１を測定対象物Ｗに貼着すると共に、測定装置側リ
ード線４を測定装置６に接続し、さらに前記コネクタ５
ａ，５ｂを接続する。

【００２０】この場合、測定装置６は、複数のひずみゲ
ージを用いて多点測定を行う場合に各ひずみゲージの切
換えを行ったり、ひずみゲージを含む測定用ホイートス
トンブリッジ回路を構成するためのスイッチボックス７
と、ひずみゲージの測定信号の処理や測定結果の表示等
を行うための本体測定器８とにより構成され、前記測定
装置側リード線４はスイッチボックス７に接続される。
そして、このような接続状態において、本体測定器８は
スイッチボック７を介してひずみゲージ１の測定信号を
受け取り、測定対象物Ｗのひずみや荷重等の物理量の測
定がなされる。

【００２１】この場合、ひずみゲージ１の測定信号のレ
ベルは比較的微小なものであるものの、コネクタ５ａ，
５ｂの接触抵抗は十分に小さいので、支障なく測定を行
うことができる。

【００２２】このような測定を行った後、同様の測定を
繰り返す場合には、ひずみゲージ１を交換する必要があ
る。この場合、ひずみゲージ１をそれに付帯するゲージ
側リード線３及びコネクタ５ａと共に、これらと同様の
仕様の新たなものに交換し、その新たなもののコネクタ
５ａを既存の測定装置側リード線４のコネクタ５ｂに接
続すれば、リード線４を交換することなく測定を再開す
ることができる。従って、測定者は、測定を繰り返す毎
に、ひずみゲージ１、ゲージ側リード線３及びコネクタ
５ａのみを１セットとして新たに購入するだけで、リー
ド線２の大部分を占める測定装置側リード線４は繰り返
し使用することができ、測定費用を安価なものとするこ
とができる。しかも、測定装置側リード線４は、測定装
置６に接続したままでよいので、測定に際しては、ひず
みゲージ１の測定対象物Ｗへの貼着と、コネクタ５ａ，
５ｂ同士の接続だけを行えばよく、測定のためのセッテ
ィングを短時間で容易に行うことができる。

【００２３】尚、本実施例のリード線２は３線式である
ので、測定において温度変化の影響を受けにくいものと
なっていることはもちろんである。

【００２４】次に、本発明の第２の実施例を図３を参照
して説明する。図３は本実施例のひずみゲージの接続構
造を示す平面図である。

【００２５】本実施例のものは、前記第１の実施例のも
のと同様にひずみゲージ１と前記測定装置６とをリード
線２により接続するためのものであり、リード線２は、
それぞれ２線式のゲージ側リード線９及び測定装置側リ
ード線１０とにより構成されている。ゲージ側リード線
９及び測定装置側リード線１０の長さは前記第１の実施
例のものと同一であり、また、ゲージ側リード線９の各
線９ａ，９ｂ及び測定装置側リード線１０の各線１０
ａ，１０ｂの種類も前記第１の実施例のものと同一であ
る。

【００２６】この場合、ゲージ側リード線９の各線９
ａ，９ｂはその一端部がひずみゲージ１に半田付けによ
り結線され、他端部には、一対の着脱自在な２端子のコ
ネクタ１１ａ，１１ｂのうちの一方のコネクタ１１ａが
取付けられている。

【００２７】同様に測定装置側リード線１０の各線１０
ａ，１０ｂの一端部にはコネクタ１１ｂが取付けられ、
他端部においては、各線１０ａ，１０ｂの芯線が測定装
置６に接続可能に露出されて半田メッキが施されてい
る。

【００２８】本実施例のひずみゲージ１及びリード線２
を用いて測定を行う場合には、前記第１の実施例と同様
に、図２に示すようにひずみゲージ１を測定対象物Ｗに
貼着すると共に、コネクタ１１ａ，１１ｂを接続し、さ
らに測定装置側リード線１０を測定装置６のスイッチボ
ックス７に接続する。そして、測定を繰り返す場合に
は、測定装置側リード線１０を交換することなく、ひず
みゲージ１、ゲージ側リード線９及びコネクタ１１ａの
みを新たなものに交換すればよい。従って、測定装置側
リード線１０を再使用して測定費用を低減させることが
できると共に、測定のためのセッティングを容易に行う
ことができる。

【００２９】尚、本実施例のリード線２は２線式である
ので、測定に際しては、温度変化の少ない環境下で行う
ことが好ましい。

【００３０】次に、本発明の第３の実施例を図４を参照
して説明する。図４は本実施例のひずみゲージの接続構
造を示す平面図である。

【００３１】本実施例のものは、前記第１及び第２の実
施例のものと同様にひずみゲージ１と前記測定装置６と
をリード線２により接続するためのものであり、リード
線２は、２線式のゲージ側リード線１２及び３線式の測
定装置側リード線１３とにより構成されている。ゲージ
側リード線１２及び測定装置側リード線１３の長さは前
記第１及び第２の実施例のものと同一であり、また、ゲ
ージ側リード線１２の各線１２ａ，１２ｂ及び測定装置
側リード線１３の各線１３ａ，１３ｂ，１３ｃの種類も
前記第１の実施例のものと同一である。

【００３２】この場合、ゲージ側リード線１２の各線１
２ａ，１２ｂはその一端部がひずみゲージ１に半田付け
により結線され、他端部には、一対の着脱自在な２端子
のコネクタ１４ａ，１４ｂのうちの一方のコネクタ１４
ａが取付けられている。

【００３３】また、測定装置側リード線１３の各線１３
ａ，１３ｂ，１３ｃのうちの１線１３ａはコネクタ１４
ｂの一つの端子に独立して接続され、残りの２線１３
ｂ，１３ｃはコネクタ１４ｂの他方の端子に電気的に導
通した状態で接続されている。尚、測定装置側リード線
１３のコネクタ１４ｂと反対側の端部においては、各線
１３ａ，１３ｂ，１３ｃの芯線が露出されて半田メッキ
が施されている。

【００３４】本実施例のひずみゲージ１及びリード線２
を用いて測定を行う場合には、前記第１の実施例と同様
に、図２に示すようにひずみゲージ１を測定対象物Ｗに
貼着すると共に、コネクタ１４ａ，１４ｂを接続し、さ
らに測定装置側リード線１３を測定装置６のスイッチボ
ックス７に接続する。

【００３５】この場合、測定装置側リード線１３のうち
の２線１３ｂ，１３ｃは、コネクタ１４ａ，１４ｂ及び
ゲージ側リード線１２の１線１２ｂを介してひずみゲー
ジ１の一端に結線されることとなり、しかもゲージ側リ
ード線１２の長さは十分に短いので、リード線２の大部
分が３線式となり、前記第１の実施例のものと同様に、
温度変化の影響を受けにくいものとなっている。

【００３６】そして、測定を繰り返す場合には、測定装
置側リード線１３を交換することなく、ひずみゲージ
１、ゲージ側リード線１２及びコネクタ１４ａのみを新
たなものに交換すればよい。従って、測定装置側リード
線１３を再使用して測定費用を低減させることができる
と共に、測定のためのセッティングを容易に行うことが
できる。この場合、交換の必要なゲージ側リード線１２
は２線式であるので、それを３線式とした前記第１の実
施例のものよりも、さらにコスト的に有利なものとな
る。

【００３７】尚、本実施例においては、ゲージ側リード
線１２は２線式であるので、温度補償のためには、ゲー
ジ側リード線１２の長さを可能な限り短くすることが好
ましく、高々１ｍ程度とすることが好ましい。

【００３８】

【発明の効果】上記の説明から明らかなように、本発明
によれば、ひずみゲージに結線されたゲージ側リード線
と、測定装置に接続する測定装置側リード線とをひずみ
ゲージ寄りの位置でコネクタにより着脱自在に接続する
ようにしたことによって、測定を繰り返すに際して、ひ
ずみゲージと測定装置とを接続するためのリード線の大
部分を形成する測定装置側リード線を再使用することが
でき、測定コストを低減することができる。そして、ひ
ずみゲージをゲージ側リード線と共に新たなものに交換
して、それをコネクタにより測定装置側リード線に接続
するだけで測定を再開することができるので、ひずみゲ
ージと測定装置との接続等、測定のためのセッティング
を容易に行うことができ、測定の作業時間を短縮するこ
とができる。

【００３９】また、ゲージ側リード線及び測定装置側リ
ード線をそれぞれ２線式及び３線式とし、測定装置側リ
ード線の３線のうちの２線を前記コネクタを介してゲー
ジ側リード線の１線に接続するようにしたことによっ
て、温度補償を確保しつつ測定を繰り返すに際して測定
毎に安価な２線式のゲージ側リード線を交換すればよ
く、しかも温度補償は同一の３線式の測定装置側リード
線により十分に確保することができるので、測定コスト
を安価なものとしつつ精度のよい測定を行うことができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例の接続構造を示す平面
図。

【図２】本発明の実施例におけるひずみゲージと測定装
置との接続状態を示す説明図。

【図３】本発明の第２の実施例の接続構造を示す平面
図。

【図４】本発明の第３の実施例の接続構造を示す平面
図。

【符号の説明】

１…ひずみゲージ、２…リード線、３，９，１２…ゲー
ジ側リード線、４，１０，１３…測定装置側リード線、
５ａ，５ｂ，１１ａ，１１ｂ，１４ａ，１４ｂ…コネク
タ、６…測定装置。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】測定対象物に貼着されるひずみゲージと、
   該ひずみゲージの測定信号により前記測定対象物の物理
   量を測定する測定装置とをリード線を介して接続するた
   めの接続構造であって、前記リード線を前記ひずみゲー
   ジにあらかじめ結線したゲージ側リード線と、前記測定
   装置に接続する測定装置側リード線とにより構成し、該
   ゲージ側リード線と測定装置側リード線とをそれらの端
   部にあらかじめ取付けたコネクタによりひずみゲージ寄
   りの位置で着脱自在に接続したことを特徴とするひずみ
   ゲージの接続構造。
2. 【請求項２】前記ゲージ側リード線は２線式、前記測定
   装置側リード線は３線式であり、該測定装置側リード線
   の３線のうちの２線を前記コネクタを介して前記ゲージ
   側リード線の１線に接続することを特徴とする請求項１
   記載のひずみゲージの接続構造。