JPS58113801A - ひずみ測定方法およびひずみ測定装置 - Google Patents
ひずみ測定方法およびひずみ測定装置Info
- Publication number
- JPS58113801A JPS58113801A JP21394981A JP21394981A JPS58113801A JP S58113801 A JPS58113801 A JP S58113801A JP 21394981 A JP21394981 A JP 21394981A JP 21394981 A JP21394981 A JP 21394981A JP S58113801 A JPS58113801 A JP S58113801A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- strain
- carrier wave
- bridge
- circuit
- strain measuring
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B7/00—Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques
- G01B7/16—Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques for measuring the deformation in a solid, e.g. by resistance strain gauge
- G01B7/18—Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques for measuring the deformation in a solid, e.g. by resistance strain gauge using change in resistance
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
- Arrangements For Transmission Of Measured Signals (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
た複数箇所においてひずみを測定する方法およびそれに
用いるひずみ測定装置に関する。
用いるひずみ測定装置に関する。
従来、ひずみの測定には、ひずみゲージによるホイルト
ストンブリッジを検出部とするひずみ測定器が用いられ
ている。そしてひずみ測定器にはホイートストンブリッ
ジへ直流電圧を印加する直流電源方式のものと、交流電
圧を印加する交流電源方式のものとがある。直流電源方
式のものはホイートストンブリッジに印加する電圧を高
くすれば、比較的測定精度を高くでき、測定精度の温度
依存性を低くできるという長所を有している。しかし、
零点の安定度、ＳＮ比、耐ノイズ性の点で用いられてい
る。交流電源方式のものには、容量成分等による不平衡
成分がひずみゲージブリッジに発生し、特に、搬送波周
波数が高い場合この現象が著しくなりそのため高精度の
測定が難しいという問題があった。そして、この容量不
平衡成分を補償するための工夫が種々なされているが特
に搬送波周波数が高い場合には、完全に補償をすること
ができなかった。
ストンブリッジを検出部とするひずみ測定器が用いられ
ている。そしてひずみ測定器にはホイートストンブリッ
ジへ直流電圧を印加する直流電源方式のものと、交流電
圧を印加する交流電源方式のものとがある。直流電源方
式のものはホイートストンブリッジに印加する電圧を高
くすれば、比較的測定精度を高くでき、測定精度の温度
依存性を低くできるという長所を有している。しかし、
零点の安定度、ＳＮ比、耐ノイズ性の点で用いられてい
る。交流電源方式のものには、容量成分等による不平衡
成分がひずみゲージブリッジに発生し、特に、搬送波周
波数が高い場合この現象が著しくなりそのため高精度の
測定が難しいという問題があった。そして、この容量不
平衡成分を補償するための工夫が種々なされているが特
に搬送波周波数が高い場合には、完全に補償をすること
ができなかった。
ところが、被測定対象の中には低速の変化現象もあれば
極めて変化の早い動的現象もあり、しかも、同一の被測
定対象中に併存する場合が多く、これらの現象を異なる
周波数応答特性を有する複数のひずみ測定器を用いて同
時に計測する必要性がある。この場合、比較的低速の動
的現象は、従来多用されている５ Ｋ Ｉ−■ｚの搬送
波周波数をもつブリッジ電源を備えたひずみ測定器を用
いればよいが、より高応答性を得るためには、更に高い
搬送波周波数を用いなければならない。ところが、比較
的近接した複数箇所において異なる搬送波周波数をもつ
ひずみ測定器でひずみを測定すると、複数のひずみ測定
器間に干渉が生じ、ひずみゲージブリッジの出力にビー
トが生ずるという問題がある。
極めて変化の早い動的現象もあり、しかも、同一の被測
定対象中に併存する場合が多く、これらの現象を異なる
周波数応答特性を有する複数のひずみ測定器を用いて同
時に計測する必要性がある。この場合、比較的低速の動
的現象は、従来多用されている５ Ｋ Ｉ−■ｚの搬送
波周波数をもつブリッジ電源を備えたひずみ測定器を用
いればよいが、より高応答性を得るためには、更に高い
搬送波周波数を用いなければならない。ところが、比較
的近接した複数箇所において異なる搬送波周波数をもつ
ひずみ測定器でひずみを測定すると、複数のひずみ測定
器間に干渉が生じ、ひずみゲージブリッジの出力にビー
トが生ずるという問題がある。
この問題に加えて、搬送波周波数を上げることに伴ない
前述したように容量成分による不平衡成分がひずみゲー
ジブリッジに発生し、この不平衡成分の補償も完全にな
し得ないという問題があり、上記する要請に応じ得るひ
ずみ測定器を得ることができなかった。
前述したように容量成分による不平衡成分がひずみゲー
ジブリッジに発生し、この不平衡成分の補償も完全にな
し得ないという問題があり、上記する要請に応じ得るひ
ずみ測定器を得ることができなかった。
すなわち、この問題を第１図に示すひずみ測定ブリッジ
に基づいて説明する。
に基づいて説明する。
ブリッジ抵抗Ｒは平衡しており、ブリッジＭＢの一辺に
浮遊容量ｃが存在する場合を考える。この場合、正弦波
搬送波のブリッジ電源（電圧）をＥとして出力電圧ｃＯ
ＵＴを求めれば ｅＯＵＴ−一月（２”３ゝ＋Ｊ１０１−）・・・・・・
（１）２４＋ω’Ｏ’Ｒ＋’ ４＋ぴＣ２几２（
但しωは角周波数） が得られる。
浮遊容量ｃが存在する場合を考える。この場合、正弦波
搬送波のブリッジ電源（電圧）をＥとして出力電圧ｃＯ
ＵＴを求めれば ｅＯＵＴ−一月（２”３ゝ＋Ｊ１０１−）・・・・・・
（１）２４＋ω’Ｏ’Ｒ＋’ ４＋ぴＣ２几２（
但しωは角周波数） が得られる。
従来正弦波搬送波方式のひずみ測定器にあっては、上記
浮遊容量Ｃの影響を電気的に除去するため（１）式にお
ける虚数項を打消し、出力にあられれないようにする回
路方式をとっていたが上記（１）式の実数環一旦−己一
圧一 ２４＋、、、’ｏ２□２成分が出力にあられれてしまう
ものであった。
浮遊容量Ｃの影響を電気的に除去するため（１）式にお
ける虚数項を打消し、出力にあられれないようにする回
路方式をとっていたが上記（１）式の実数環一旦−己一
圧一 ２４＋、、、’ｏ２□２成分が出力にあられれてしまう
ものであった。
そこで、本特許出願人は先にこの後者の問題に対処した
ものとして次のような構成のひずみ測定器を提案した。
ものとして次のような構成のひずみ測定器を提案した。
（昭和５６年特許願第１７４５０５号）。
すなわち、正弦波搬送波方式のひずみ測定器において、
検出部ブリッジの出力側に該検出部ブリッジの容量変化
分に対応する出力成分を抽出する回路と、この回路の出
力振幅でブリッジ電源から５− 得た電圧を制御しコンデンサを介して前記検出部ブリッ
ジに帰還する回路とを設け、前記検出部ブリッジに容量
Ｃが混入したとき ”２ Ｅ ｃ、 （ｃｏは前記コンデンサの容量、Ｅ
はブリッジ電源電圧）なる電圧を前記コンデンサに与え
る構成とすることにより、検出部ブリッジに容量不平衡
分が発生してもそれを完全に打消し得るようにしたもの
である。
検出部ブリッジの出力側に該検出部ブリッジの容量変化
分に対応する出力成分を抽出する回路と、この回路の出
力振幅でブリッジ電源から５− 得た電圧を制御しコンデンサを介して前記検出部ブリッ
ジに帰還する回路とを設け、前記検出部ブリッジに容量
Ｃが混入したとき ”２ Ｅ ｃ、 （ｃｏは前記コンデンサの容量、Ｅ
はブリッジ電源電圧）なる電圧を前記コンデンサに与え
る構成とすることにより、検出部ブリッジに容量不平衡
分が発生してもそれを完全に打消し得るようにしたもの
である。
このようなひずみ測定器について、第２図〜第４図に基
づいて説明する。
づいて説明する。
第２図において、ＭＢは検出部ブリッジ、１は検出部ブ
リッジＭＢから出力された信号に所要の増幅を施す交流
増幅回路、２は交流増幅回路１の出力から検出部ブリッ
ジＭＢに印加されるブリッジ電源搬送波と同相あるいは
逆相の（１）式の実数項に対応する成分を検波抽出する
実数項検波回路、３は交流増幅回路１の出力から搬送波
と９０° あるいは２７０°の位相差を有する（１）式
の虚数項に対応する成分を検波抽出する虚数項検波回路
、４゜５は搬送波成分を除去するローパスフィルタ、６
６− はローパスフィルタ５を介して与えられた虚数項成分の
振幅で後段を制御する振幅制御回路、９は振幅制御回路
６の出力によりブリッジ電源Ｅがら得た電圧を制御し一
２ＥＣ５なる電圧を出力する打消回路、Ｃ０はＣｏなる
容量を有し、且つ打消し回路９と検出部ブリッジＭＢと
の間に介挿されたコンデンサである。この場合ブリッジ
電源Ｅ（電圧もＥ）はそれぞれ％Ｅなる電圧の一対の電
源Ｅａ。
リッジＭＢから出力された信号に所要の増幅を施す交流
増幅回路、２は交流増幅回路１の出力から検出部ブリッ
ジＭＢに印加されるブリッジ電源搬送波と同相あるいは
逆相の（１）式の実数項に対応する成分を検波抽出する
実数項検波回路、３は交流増幅回路１の出力から搬送波
と９０° あるいは２７０°の位相差を有する（１）式
の虚数項に対応する成分を検波抽出する虚数項検波回路
、４゜５は搬送波成分を除去するローパスフィルタ、６
６− はローパスフィルタ５を介して与えられた虚数項成分の
振幅で後段を制御する振幅制御回路、９は振幅制御回路
６の出力によりブリッジ電源Ｅがら得た電圧を制御し一
２ＥＣ５なる電圧を出力する打消回路、Ｃ０はＣｏなる
容量を有し、且つ打消し回路９と検出部ブリッジＭＢと
の間に介挿されたコンデンサである。この場合ブリッジ
電源Ｅ（電圧もＥ）はそれぞれ％Ｅなる電圧の一対の電
源Ｅａ。
Ｅ ｌ）で構成されているものとし、検出部ブリッジＭ
Ｂはこの場合もＲなる抵抗とＣなる浮遊容量で構成され
ているとする。
Ｂはこの場合もＲなる抵抗とＣなる浮遊容量で構成され
ているとする。
このような構成において、検出部ブリッジＭＢから（１
）式であられされる信号（ｅＯＵＴ）が出力される。こ
の信号が交流増幅回路１で増幅され実数項検波回路２と
虚数項検波回路３に与えられてそれぞれ実数項成分と虚
数項成分が抽出されローパスフィルタ４と５で搬送波成
分が除去される。実数項検波回路２の出力はローパスフ
ィルタ４を介してそのｉｔ出力端子ＯＵＴ に導出さ
れる。一方虚数項検波回路３の出力はローパスフィルタ
５を介して振幅制御回路６に与えられ打消し回路９を制
御する。打消し回路９はブリッジ電源 Ｅの出力を振幅
制御回路６の出力に比例した振幅としてコンデンサαを
介して検出部ブリッジＭＢの出力端の一方に注入する。
）式であられされる信号（ｅＯＵＴ）が出力される。こ
の信号が交流増幅回路１で増幅され実数項検波回路２と
虚数項検波回路３に与えられてそれぞれ実数項成分と虚
数項成分が抽出されローパスフィルタ４と５で搬送波成
分が除去される。実数項検波回路２の出力はローパスフ
ィルタ４を介してそのｉｔ出力端子ＯＵＴ に導出さ
れる。一方虚数項検波回路３の出力はローパスフィルタ
５を介して振幅制御回路６に与えられ打消し回路９を制
御する。打消し回路９はブリッジ電源 Ｅの出力を振幅
制御回路６の出力に比例した振幅としてコンデンサαを
介して検出部ブリッジＭＢの出力端の一方に注入する。
ここで、検出部ブリッジＭＢと打消し回路９の出力との
関係を第３図に示す等価回路を参照して説明する。
関係を第３図に示す等価回路を参照して説明する。
打消し回路９の出力電圧をｅとすれば、打消し回路９は
ｅなる電源としてあられされ、この等価回路の出力ｅ。
ｅなる電源としてあられされ、この等価回路の出力ｅ。
ＵＴ を求めると次式のようになる。
＋１．＋ＬＣＲ）”’ （１＋＋？％Ｒ）’）Ｉｃｏ”
−１＋（Ｑｌ）” ” ’＋（ＲＢ−□、 ２ωＣＲ
’ （ｎ。。（］、＋（（＝ｌＣ］１）” ｌｏｃ。 １＋
（（ＣＲ）’ ｅ〕〔石ゴテ条子Ｔロζ−■五作株か一
色分〕十・〔上野・−了ポ廊〕−〔口恭宕’ （ｒＪ３
６−ぽば靜一様〕〔函チ嶺ｉＥ＋世錨丁Ｊ ・・・・
・（２）ここでｅ。ＵＴの虚数項を０にするｅの条件を
求めると、 ｅ−−７Ｅ丁 °°°”°（３１ が得られる。これを実数項に代入すると実数項も０とな
る。
−１＋（Ｑｌ）” ” ’＋（ＲＢ−□、 ２ωＣＲ
’ （ｎ。。（］、＋（（＝ｌＣ］１）” ｌｏｃ。 １＋
（（ＣＲ）’ ｅ〕〔石ゴテ条子Ｔロζ−■五作株か一
色分〕十・〔上野・−了ポ廊〕−〔口恭宕’ （ｒＪ３
６−ぽば靜一様〕〔函チ嶺ｉＥ＋世錨丁Ｊ ・・・・
・（２）ここでｅ。ＵＴの虚数項を０にするｅの条件を
求めると、 ｅ−−７Ｅ丁 °°°”°（３１ が得られる。これを実数項に代入すると実数項も０とな
る。
つまり、検出部ブリッジＭＢに不平衡浮遊容量Ｃが入っ
たとき打消し回路９の出力電圧ｅが−２ＥＣｏ−となる
ように振幅制御回路６および打消し回路９を作動させれ
ば出力には容量不平衡分の影響が皆無となり不平衡分の
完全に除去されたひずみ出力を得ることが可能となる。
たとき打消し回路９の出力電圧ｅが−２ＥＣｏ−となる
ように振幅制御回路６および打消し回路９を作動させれ
ば出力には容量不平衡分の影響が皆無となり不平衡分の
完全に除去されたひずみ出力を得ることが可能となる。
この回路は第２図かられかるように帰還を施して常に容
量分のバランスをとっているので検出部ブリッジＭＢに
どのような容量分が混入しても出力にはあられれない。
量分のバランスをとっているので検出部ブリッジＭＢに
どのような容量分が混入しても出力にはあられれない。
これは（１）式におけるＲ、０゜ωの各位がどのような
値をとるかにかかわらず成 ９− 立する。
値をとるかにかかわらず成 ９− 立する。
従って、従来の虚数項成分のみ打消す方式と本方式とを
理論値において比較すると、Ｒ，：１２０Ω。
理論値において比較すると、Ｒ，：１２０Ω。
Ｃ： ２０００ＰＦ、ω＝２πｆ （ｆ＝５ＫＨｚ ）
、ブリッジ電圧：２Ｖｒｍｓ、ゲージ率＝２とした場
合、ひずみ値εは従来方式では約１．４．２Ｘ］、 ０
’−’ ひずみであるのに対し本方式ではＯひすみで
あり、周波数ｆ＝１０ＫＨｚとすると、従来方式では約
５６．８Ｘ］、Ｏ’ひずみであり、本方式では０ひすみ
である。
、ブリッジ電圧：２Ｖｒｍｓ、ゲージ率＝２とした場
合、ひずみ値εは従来方式では約１．４．２Ｘ］、 ０
’−’ ひずみであるのに対し本方式ではＯひすみで
あり、周波数ｆ＝１０ＫＨｚとすると、従来方式では約
５６．８Ｘ］、Ｏ’ひずみであり、本方式では０ひすみ
である。
搬送波を使用したひずみ測定の分野では数百マイクロひ
ずみを測定することが多いため従来方式のように数十マ
イクロひずみの誤差が発生することは測定に支障がある
。これに対し本方式によれば更に測定精度を向上させる
ことが可能である。
ずみを測定することが多いため従来方式のように数十マ
イクロひずみの誤差が発生することは測定に支障がある
。これに対し本方式によれば更に測定精度を向上させる
ことが可能である。
従って、この方式によれば、理論的にはブリッジＭＢの
抵抗値Ｒ１周波数（ω）等の値に関係なく容量バランス
をとることが可能であるため、ブリッジ電源Ｅの搬送波
周波数を高くとることが可能となり応答性を向上するこ
とが可能となる。また不平衡容量変化の影響が出力にあ
られれないので安１０− 走度も向上する。
抵抗値Ｒ１周波数（ω）等の値に関係なく容量バランス
をとることが可能であるため、ブリッジ電源Ｅの搬送波
周波数を高くとることが可能となり応答性を向上するこ
とが可能となる。また不平衡容量変化の影響が出力にあ
られれないので安１０− 走度も向上する。
第４図に上記方式に基づく、さらに具体的な構成の一例
を示す。
を示す。
この場合、振幅制御回路６はローパスフィルタ５から得
られた信号に応じて発光ダイオードＬＥＤを駆動する回
路であり、打消し回路９は抵抗Ｒ６と発光ダイオードＬ
ＥＤ からの入射光により抵抗値が変化する例えば、Ｃ
ｄＳ セル等のような受光素子Ｒｖとの直列回路の両
端をブリッジ電源Ｅに接続し、前記直列回路の接続点か
らとり出した信号を増幅器Ａを介してコンデンサＣ８に
与えるものである。
られた信号に応じて発光ダイオードＬＥＤを駆動する回
路であり、打消し回路９は抵抗Ｒ６と発光ダイオードＬ
ＥＤ からの入射光により抵抗値が変化する例えば、Ｃ
ｄＳ セル等のような受光素子Ｒｖとの直列回路の両
端をブリッジ電源Ｅに接続し、前記直列回路の接続点か
らとり出した信号を増幅器Ａを介してコンデンサＣ８に
与えるものである。
この場合、発光ダイオードＬＥＤ の光量により受光
素子Ｒｖの抵抗値が変化し、ブリッジ電源Ｅの出力電圧
が発光ダイオードＬＥＤ の光量に応じて制御されコン
デンサＯｏに与えられる。このとき、帰還ループのルー
プ利得が充分であればコンデンサＣ０には一上Ｅ−！ｌ
ｌ−なる電圧が印加されるように動２ Ｃ８ 作する。
素子Ｒｖの抵抗値が変化し、ブリッジ電源Ｅの出力電圧
が発光ダイオードＬＥＤ の光量に応じて制御されコン
デンサＯｏに与えられる。このとき、帰還ループのルー
プ利得が充分であればコンデンサＣ０には一上Ｅ−！ｌ
ｌ−なる電圧が印加されるように動２ Ｃ８ 作する。
このようにして検出部ブリッジに容量不平衡成分が発生
してもそれを完全に打消し得るひずみ測定器が得られる
。
してもそれを完全に打消し得るひずみ測定器が得られる
。
本発明は、このような事情に鑑みなされたもので、比較
的近接した複数箇所において異なる搬送波周波数をもつ
複数のひずみ測定器によって同時にひずみ測定をする場
合に生じ易いひずみ測定器間の干渉を回避し高精度なひ
ずみ測定が可能なひずみ測定方法およびひずみ測定装置
を提供することを目的としている。
的近接した複数箇所において異なる搬送波周波数をもつ
複数のひずみ測定器によって同時にひずみ測定をする場
合に生じ易いひずみ測定器間の干渉を回避し高精度なひ
ずみ測定が可能なひずみ測定方法およびひずみ測定装置
を提供することを目的としている。
以下本発明の実施例につき図面および図面に代る写真に
基づき詳述する。
基づき詳述する。
第５図は、本発明方法に使用するひずみ測定装置の概要
図である。図において、１０は被測定対象物である。１
１． 、１２および１３はそれぞれ被測定対象物上に接
着等の手段によって比較的近接した箇所に添着されたひ
ずみゲージブリッジである。１４゜１５および１６はそ
れぞれ５ ＫＨ２、１２ＫＨ２および２８ Ｋ Ｉ（ｚ
の周波数の搬送波を発生する搬送波発振回路（図示せず
）を備えると共に、第２図および第４図に示すような、
交流増幅回路１．実数項検波回路２．虚数項検波回路３
．ローパスフィルタ４゜５、増幅制御回路６．打消し回
路９などを備えてなり、前記ひずみゲージブリッジに印
加された搬送波に重畳されたひずみ出力信号を検知する
と共に、ひずみゲージブリッジに発生する容量成分によ
る不平衡成分を自動的に打消すように構成されたひずみ
測定器である。１８ 、１９および加は、ひずみゲージ
ブリッジ１．１ 、１２および１３とひずみ測定器１４
、１５ 、１６をそれぞれ接続するケーブルである。
図である。図において、１０は被測定対象物である。１
１． 、１２および１３はそれぞれ被測定対象物上に接
着等の手段によって比較的近接した箇所に添着されたひ
ずみゲージブリッジである。１４゜１５および１６はそ
れぞれ５ ＫＨ２、１２ＫＨ２および２８ Ｋ Ｉ（ｚ
の周波数の搬送波を発生する搬送波発振回路（図示せず
）を備えると共に、第２図および第４図に示すような、
交流増幅回路１．実数項検波回路２．虚数項検波回路３
．ローパスフィルタ４゜５、増幅制御回路６．打消し回
路９などを備えてなり、前記ひずみゲージブリッジに印
加された搬送波に重畳されたひずみ出力信号を検知する
と共に、ひずみゲージブリッジに発生する容量成分によ
る不平衡成分を自動的に打消すように構成されたひずみ
測定器である。１８ 、１９および加は、ひずみゲージ
ブリッジ１．１ 、１２および１３とひずみ測定器１４
、１５ 、１６をそれぞれ接続するケーブルである。
しかして、このような異なる発振周波数を発生させる搬
送波発振回路を備えた各種のひずみ測定器１４ 、１５
、１．６からなるひずみ測定装置１７により、比較的
近接した複数の箇所（ここでは３箇所）にてひずみを測
定した場合の実験結果を、図面に代る写真を参照しなが
ら、上記実施例の作用につき説明する。
送波発振回路を備えた各種のひずみ測定器１４ 、１５
、１．６からなるひずみ測定装置１７により、比較的
近接した複数の箇所（ここでは３箇所）にてひずみを測
定した場合の実験結果を、図面に代る写真を参照しなが
ら、上記実施例の作用につき説明する。
第６図〜第８図は、ひずみ測定器１４ 、１５ 、１６
の搬送波発振回路の発振周波数をそれぞれ、５ＫＨ７゜
１２ＫＨｚ、２８ＫＨｚに設定して、それぞれ単独にひ
ずみゲージブリッジに印加しその出力信号を検波し＝１
３− キャリアーフィルタを通した残留波形をブラウン管オツ
シログラフに入力して得たオツシロ波形の写真を示す。
の搬送波発振回路の発振周波数をそれぞれ、５ＫＨ７゜
１２ＫＨｚ、２８ＫＨｚに設定して、それぞれ単独にひ
ずみゲージブリッジに印加しその出力信号を検波し＝１
３− キャリアーフィルタを通した残留波形をブラウン管オツ
シログラフに入力して得たオツシロ波形の写真を示す。
（なお、このオツシロ波形写真中の縦軸は５０ｍｖ／ｄ
ｉｖ、 横軸は５ ｙｒｂｓｅｔｙ’ ｄ Ｉ ｖに
合わせである。） 第９図〜第１１図は、２種のひずみ測定器から同時にひ
ずみゲージブリッジにそれぞれ異なる周波数の搬送波を
与えた場合の同様の出力波形を示す。
ｉｖ、 横軸は５ ｙｒｂｓｅｔｙ’ ｄ Ｉ ｖに
合わせである。） 第９図〜第１１図は、２種のひずみ測定器から同時にひ
ずみゲージブリッジにそれぞれ異なる周波数の搬送波を
与えた場合の同様の出力波形を示す。
すなわち、第９図は５ＫＨｚ（上方の波形）と１２ＫＨ
２（下方の波形）、第１０図は５ＫＨｚと２８ＫＨｚ
。
２（下方の波形）、第１０図は５ＫＨｚと２８ＫＨｚ
。
第１１図は１２ＫＨｚと２８ＫＨｚの搬送波を、それぞ
れ同時にひずみゲージブリッジに与えた場合のオツシロ
波形写真である。これらの第９図〜第１１図に示される
写真と第６図〜第８図に示される写真とを対比してみる
に、振幅も波形もほぼ同じであり、これら２種の搬送波
を同時にひずみゲージブリッジに与えて測定してもそれ
ぞれのひずみ測定器には干渉が生じないことを示してい
る。
れ同時にひずみゲージブリッジに与えた場合のオツシロ
波形写真である。これらの第９図〜第１１図に示される
写真と第６図〜第８図に示される写真とを対比してみる
に、振幅も波形もほぼ同じであり、これら２種の搬送波
を同時にひずみゲージブリッジに与えて測定してもそれ
ぞれのひずみ測定器には干渉が生じないことを示してい
る。
次に、５ ＫＨｚ 、１２ＫＨｚおよび２８ Ｋ Ｈｚ
の３種の搬送波を同時に与えた場合の同様のオツシロ波
形の写真を第１２図にて示す。この場合も３つの出力波
形は何ら干渉していないことが判る。
の３種の搬送波を同時に与えた場合の同様のオツシロ波
形の写真を第１２図にて示す。この場合も３つの出力波
形は何ら干渉していないことが判る。
そこで次に、これらの周波数５ＫＨｚ、１．２ＫＨ２お
よび２８ Ｋ ＨＺを基準として、これらの周波数が相
互に干渉してもひずみ測定装置として所定の測定精度を
維持できると考えられる限界値を究明したところ、各ひ
ずみ測定器１４ 、１５ 、１６の搬送波発振回路の発
振周波数をそれぞれ ５ ＫＩ（Ｚ ±４ ％ １２ＫＩ−ＩＺ±４％ ２ＢＫＨ２±４％ に設定した場合に、良好な結果が得られることが判明し
た。
よび２８ Ｋ ＨＺを基準として、これらの周波数が相
互に干渉してもひずみ測定装置として所定の測定精度を
維持できると考えられる限界値を究明したところ、各ひ
ずみ測定器１４ 、１５ 、１６の搬送波発振回路の発
振周波数をそれぞれ ５ ＫＩ（Ｚ ±４ ％ １２ＫＩ−ＩＺ±４％ ２ＢＫＨ２±４％ に設定した場合に、良好な結果が得られることが判明し
た。
これを実証するためのオツシロ波形写真を第１３図〜第
１８図に示す。
１８図に示す。
すなわち、第１３図は上から順に４．８ ＫＨ２（５Ｋ
Ｈｚより４％低い周波数）、１２ＫＨｚ、２８ＫＨｚの
発振周波数に設定した場合のオツシロ波形の写真を示１
．、以下同様に、第１４図は上から順に５．．２Ｉ（）
（Ｚ （５ＫＨ２より４％高い周波数）、１．２ＫＨｚ
、２８ＫＨｚ 、第１５図は上カラ順に５ ＫＨｚ
、 １１．５２ＫＨｚ （１２ｒ（Ｈｚより４％低い周
波数） 、２８ＫＨｚ、第１６図は上から順に５ ＫＨ
ｚ 、 １２．４８ ＫＨｚ （１２ＫＨｚより４％高
い周波数）２８ Ｋ Ｉ−Ｔ Ｚ第１７図は上から順に
、５ ＫＨｚ 、１２ＫＩ−（ｚ 。
Ｈｚより４％低い周波数）、１２ＫＨｚ、２８ＫＨｚの
発振周波数に設定した場合のオツシロ波形の写真を示１
．、以下同様に、第１４図は上から順に５．．２Ｉ（）
（Ｚ （５ＫＨ２より４％高い周波数）、１．２ＫＨｚ
、２８ＫＨｚ 、第１５図は上カラ順に５ ＫＨｚ
、 １１．５２ＫＨｚ （１２ｒ（Ｈｚより４％低い周
波数） 、２８ＫＨｚ、第１６図は上から順に５ ＫＨ
ｚ 、 １２．４８ ＫＨｚ （１２ＫＨｚより４％高
い周波数）２８ Ｋ Ｉ−Ｔ Ｚ第１７図は上から順に
、５ ＫＨｚ 、１２ＫＩ−（ｚ 。
２６．８８ ＫＨ２（２８ＫＨ２よシ４係低い周波数）
、第１８図は上から順に５ ＫＨｚ 、 １２．Ｉ（Ｈ
２，２９，１２ＫＨ２（２８ＫＩ（Ｚより４％高い周波
数）の発振周波数にそれぞれ設定した場合のオツシロ波
形写真を示すものである。
、第１８図は上から順に５ ＫＨｚ 、 １２．Ｉ（Ｈ
２，２９，１２ＫＨ２（２８ＫＩ（Ｚより４％高い周波
数）の発振周波数にそれぞれ設定した場合のオツシロ波
形写真を示すものである。
これら第１３図〜第１８図のオツシロ波形写真に見られ
るように、いずれも各ひずみ測定器相互間である程度干
渉°が生じているが、振幅の増大、ビートの発生は概ね
、許容限界内にあるとみることができる。
るように、いずれも各ひずみ測定器相互間である程度干
渉°が生じているが、振幅の増大、ビートの発生は概ね
、許容限界内にあるとみることができる。
これに対し、第１９図および第２０図に示すオツシロ波
形に見られるように、上記した発振周波数の設定範囲を
外れると、著しい干渉が生ずる。すなわち、第１９図は
、１２ＫＨｚ 、 ２５ Ｋ Ｈｚの２種の発振周波数
を力えた場合、第２０図は、１．２ＫＨｚ 、３１ Ｋ
Ｈｚの２種の発振周波数を与えた場合のそれぞれオツシ
ロ波形を示す写真であるが、２Ｓ Ｋ ＨＺ±４％の範
囲を下まわる周波数を与えた場合には２８ＫＨｚの波形
が大きく影響を受け、２８ＫＨ２，±４％の範囲を上ま
わる周波数を与えた場合には１２ＫＨ２の波形が大きく
影響を受けることを示している。
形に見られるように、上記した発振周波数の設定範囲を
外れると、著しい干渉が生ずる。すなわち、第１９図は
、１２ＫＨｚ 、 ２５ Ｋ Ｈｚの２種の発振周波数
を力えた場合、第２０図は、１．２ＫＨｚ 、３１ Ｋ
Ｈｚの２種の発振周波数を与えた場合のそれぞれオツシ
ロ波形を示す写真であるが、２Ｓ Ｋ ＨＺ±４％の範
囲を下まわる周波数を与えた場合には２８ＫＨｚの波形
が大きく影響を受け、２８ＫＨ２，±４％の範囲を上ま
わる周波数を与えた場合には１２ＫＨ２の波形が大きく
影響を受けることを示している。
以上説明したように第１の発明によれば、ひずみゲージ
ブリッジに印加する搬送波を発生する搬送波発振回路と
、前記ひずみゲージブリッジに印加された搬送波に重畳
された信号を検知する検知回路と、少なくとも前記ひず
みゲージブリッジに発生するところの容量成分による不
平衡成分を自動的に打消す補償回路とを備えたひずみ測
定器によって比較的近接した複数の箇所にてひずみを測
定する方法において、搬送波発振回路の発振周波数が互
いに干渉しないような異なる値に設定された複数種のひ
ずみ測定器により複数箇所におけるひずみを同時に測定
するようにしたので、従来の方法では不可能であった被
測定対象の複雑な動的現象のより高精度な測定、解析が
可能となる。
ブリッジに印加する搬送波を発生する搬送波発振回路と
、前記ひずみゲージブリッジに印加された搬送波に重畳
された信号を検知する検知回路と、少なくとも前記ひず
みゲージブリッジに発生するところの容量成分による不
平衡成分を自動的に打消す補償回路とを備えたひずみ測
定器によって比較的近接した複数の箇所にてひずみを測
定する方法において、搬送波発振回路の発振周波数が互
いに干渉しないような異なる値に設定された複数種のひ
ずみ測定器により複数箇所におけるひずみを同時に測定
するようにしたので、従来の方法では不可能であった被
測定対象の複雑な動的現象のより高精度な測定、解析が
可能となる。
特に各種のひずみ測定器の搬送波発振回路の発振周波数
をそれぞれＳ ＫＨ７±４％、１２ＫＨｚ±４％。
をそれぞれＳ ＫＨ７±４％、１２ＫＨｚ±４％。
１７−
２８ Ｋ Ｈｚ±４％に設定した場合には、各ひずみ測
定器が相互に干渉を起こさず、特に多用されている５Ｋ
Ｈ２の搬送波周波数をもつひずみ測定器を流用し、別途
１２ＫＨｚ±４％、２８ＫＨｚ±４％の搬送波周波数を
もつひずみ測定器を準備１〜、これらを組合わせて使用
すればよいので、本発明のひずみ測定方法の実施におい
て好都合である。
定器が相互に干渉を起こさず、特に多用されている５Ｋ
Ｈ２の搬送波周波数をもつひずみ測定器を流用し、別途
１２ＫＨｚ±４％、２８ＫＨｚ±４％の搬送波周波数を
もつひずみ測定器を準備１〜、これらを組合わせて使用
すればよいので、本発明のひずみ測定方法の実施におい
て好都合である。
また本発明の第２の発明によれば、ひずみゲージブリッ
ジに印加する搬送波を発生する搬送波発振回路と、ひず
みゲージブリッジに印加された搬送波に重畳された信号
を検知する検知回路と、少なくとも前記ひずみゲージブ
リッジに発生する容量成分による不平衡成分を自動的に
打消す補償回路とを備え且つ搬送波発振回路の発振周波
数が互いに干渉しないような異なる値に設定されたひず
み測定器をもってひずみ測定装置を構成したので、前述
のひずみ測定方法の発明の実施に直接使用し得るひずみ
測定装置を提供することができる。
ジに印加する搬送波を発生する搬送波発振回路と、ひず
みゲージブリッジに印加された搬送波に重畳された信号
を検知する検知回路と、少なくとも前記ひずみゲージブ
リッジに発生する容量成分による不平衡成分を自動的に
打消す補償回路とを備え且つ搬送波発振回路の発振周波
数が互いに干渉しないような異なる値に設定されたひず
み測定器をもってひずみ測定装置を構成したので、前述
のひずみ測定方法の発明の実施に直接使用し得るひずみ
測定装置を提供することができる。
なお、上述したところでは、Ｓ ＫＨｚ±４係。
１２Ｋｌ−１ｚ±４％、２ＳＫＨｚ±４％の搬送波をひ
ずみゲー１８− ジブリッジに同時に印加してひずみ測定をする例を説明
したが、２種の搬送波（例えばＳ ＫＨ７±４％と１２
Ｋ Ｈｚ±４％、５ＫＨ２：Ｉ：４％ と２８ Ｋ
ＨＺ±４％。
ずみゲー１８− ジブリッジに同時に印加してひずみ測定をする例を説明
したが、２種の搬送波（例えばＳ ＫＨ７±４％と１２
Ｋ Ｈｚ±４％、５ＫＨ２：Ｉ：４％ と２８ Ｋ
ＨＺ±４％。
１２ＫＴ−Ｊｚ±４％と２８ＫＨｚ±４％）を同時（（
ひすみゲージブリッジに印加した場合でも、ひずみ測定
器相互間での干渉を回避し得ることはいう捷でもない。
ひすみゲージブリッジに印加した場合でも、ひずみ測定
器相互間での干渉を回避し得ることはいう捷でもない。
第１図はひずみゲージブリッジにおける容量不平衡分を
説明するための図、第２図は本発明に適用されるひずみ
測定器の一実施例の構成を示すブロック図、第３図は、
同実施例を説明するための図、第４図は同実施例の更に
具体的な構成の例を示すブロック図、第５図は本発明に
使用するひずみ測定装置の概要図、第６図〜第２０図は
、本発明の詳細な説明するためのオツシロ波形の図面に
代る写真であり、ひずみ測定器からひずみゲージブリッ
ジにある周波数の搬送波を印加し、その出力信号を検波
しキャリアーフィルタを通した残留波形をブラウン管オ
ツシログラフに人力して得たオツシロ波形の写真である
。 １・・・・・交流増幅回路、 ２・・・・・・実数項
検波回路、３・・・・・・虚数項検波回路、 ４ 、
５ 、、、 、、、ローパスフィルタ、 ６・・・
・・・増幅制御回路、９・・・・・・打消し回路、
ｃｏ・・・・・・コンデンサ、ＭＴ３・・・・・・検出
部ブリッジ、 Ｅ・・・・・ブリッジ電源、１０・・・
・被測定対象物、 １１〜Ｊ３・・・・・・ひずみゲー
ジブリッジ、 １４〜１６・・・・・・ひずみ測定器、
１８〜２０・・・・・・ケーブル、 第 ３ 図 第 ４ 図 特開昭５８−ｉＩ３８０１（７） 第 ５ 図 、−も 、」鴨 第 ６ 図 第 ７ 図 第 ８ 図 第 ９ 図 第■Ｏ図 第１Ｉ 図 ゛ ・ シ゛９． ・、′ ・ °゛°゛°゛
′・第１２ 図 第１３ 図 第 １４ 図 第 １５ 図 第１６ 図 第 百７ 図 第１８図 第２０ 図
説明するための図、第２図は本発明に適用されるひずみ
測定器の一実施例の構成を示すブロック図、第３図は、
同実施例を説明するための図、第４図は同実施例の更に
具体的な構成の例を示すブロック図、第５図は本発明に
使用するひずみ測定装置の概要図、第６図〜第２０図は
、本発明の詳細な説明するためのオツシロ波形の図面に
代る写真であり、ひずみ測定器からひずみゲージブリッ
ジにある周波数の搬送波を印加し、その出力信号を検波
しキャリアーフィルタを通した残留波形をブラウン管オ
ツシログラフに人力して得たオツシロ波形の写真である
。 １・・・・・交流増幅回路、 ２・・・・・・実数項
検波回路、３・・・・・・虚数項検波回路、 ４ 、
５ 、、、 、、、ローパスフィルタ、 ６・・・
・・・増幅制御回路、９・・・・・・打消し回路、
ｃｏ・・・・・・コンデンサ、ＭＴ３・・・・・・検出
部ブリッジ、 Ｅ・・・・・ブリッジ電源、１０・・・
・被測定対象物、 １１〜Ｊ３・・・・・・ひずみゲー
ジブリッジ、 １４〜１６・・・・・・ひずみ測定器、
１８〜２０・・・・・・ケーブル、 第 ３ 図 第 ４ 図 特開昭５８−ｉＩ３８０１（７） 第 ５ 図 、−も 、」鴨 第 ６ 図 第 ７ 図 第 ８ 図 第 ９ 図 第■Ｏ図 第１Ｉ 図 ゛ ・ シ゛９． ・、′ ・ °゛°゛°゛
′・第１２ 図 第１３ 図 第 １４ 図 第 １５ 図 第１６ 図 第 百７ 図 第１８図 第２０ 図
Claims (4)
- （１） ひずみゲージブリッジに印加する搬送波を発
生する搬送波発振回路と、前記ひずみゲージブリッジに
印加された搬送波に重畳された信号を検知する検知回路
と、少なくとも前記ひずみゲジブリッジに発生するとこ
ろの容量成分による不平衡成分を自動的に打消す補償回
路とを備えたひずみ測定器によって比較的近接した複数
の箇所にてひずみを測定する方法において、搬送波発振
回路の発振周波数が互いに干渉しないような異なる値に
設定された複数種のひずみ測定器によシ複数箇所におけ
るひずみを同時に測定することを特徴とするひずみ測定
方法。 - （２） 各種のひずみ測定器の搬送波発掘回路の発振
周波数をそれぞれ５ＫＨ２±４％、１２ＫＨｚ±４％。 ２Ｓ Ｋ ＨＺ±４％に設定してなることを特徴とする
特許請求の範囲第１項記載のひずみ測定方法。 - （３） ひずみゲージブリッジに印加する搬送波を発
生する搬送波発振回路と、ひずみゲージブリッジに印加
された搬送波に重畳された信号を検知する検知回路と、
少なくとも前記ひずみゲージブリッジに発生する容量成
分による不平衡成分を自動的に打消す補償回路とを備え
且つ搬送波発振回路の発振周波数が互いに干渉しないよ
うな異なる値に設定された三種のひずみ測定器からなる
ことを特徴とするひずみ測定装置。 - （４）各種ひずみ測定器の搬送波発振器の発振周波数が
それぞれＳ ＫＨ２上４％、 １２ ＫＩ−Ｔ Ｚ ±
４％。 ２Ｂ Ｋ ＨＺ±４％に設定されてなることを特徴とす
る特許請求の範囲第３項記載のひずみ測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21394981A JPS58113801A (ja) | 1981-12-28 | 1981-12-28 | ひずみ測定方法およびひずみ測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21394981A JPS58113801A (ja) | 1981-12-28 | 1981-12-28 | ひずみ測定方法およびひずみ測定装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58113801A true JPS58113801A (ja) | 1983-07-06 |
Family
ID=16647711
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21394981A Pending JPS58113801A (ja) | 1981-12-28 | 1981-12-28 | ひずみ測定方法およびひずみ測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58113801A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009516160A (ja) * | 2005-11-09 | 2009-04-16 | エス．エヌ．エール．ルールマン | 少なくとも３つのひずみゲージを備える変形センサベアリング |
| JP2010266408A (ja) * | 2009-05-18 | 2010-11-25 | Kyowa Electron Instr Co Ltd | 搬送波型ひずみ測定装置 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5330901A (en) * | 1976-07-06 | 1978-03-23 | Bj Hughes Inc | Well testing tool |
-
1981
- 1981-12-28 JP JP21394981A patent/JPS58113801A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5330901A (en) * | 1976-07-06 | 1978-03-23 | Bj Hughes Inc | Well testing tool |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009516160A (ja) * | 2005-11-09 | 2009-04-16 | エス．エヌ．エール．ルールマン | 少なくとも３つのひずみゲージを備える変形センサベアリング |
| JP2010266408A (ja) * | 2009-05-18 | 2010-11-25 | Kyowa Electron Instr Co Ltd | 搬送波型ひずみ測定装置 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4414852A (en) | Automatic zero balance circuit | |
| US4093915A (en) | Capacitance measuring system | |
| KR100379622B1 (ko) | 정전용량-전압 변환기 및 변환 방법 | |
| EP1985967B1 (en) | Fiber interferometric sensor and phase compensation method of PGC demodulator | |
| JP4488400B2 (ja) | インピーダンス検出回路 | |
| JPS58113801A (ja) | ひずみ測定方法およびひずみ測定装置 | |
| US4860839A (en) | Weighing apparatus including active low-pass filter means | |
| JP2617324B2 (ja) | 絶縁抵抗測定方法 | |
| JP3510419B2 (ja) | 振動ピックアップの校正装置 | |
| US4488114A (en) | Device for non-destructive testing by eddy currents comprising air-gap correction means | |
| JPH0216441B2 (ja) | ||
| US4312232A (en) | Vibration analyzer with digital readout | |
| SU1717947A1 (ru) | Тензометрическое устройство | |
| JP3519862B2 (ja) | 振動ピックアップの校正方法およびその装置 | |
| JPS5938731Y2 (ja) | 位相検波器 | |
| US3950697A (en) | Apparatus for measuring phase, amplitude and frequency characteristics of an object | |
| GB2156084A (en) | A resistivity meter | |
| SU1051469A1 (ru) | Измеритель добротности варикапов | |
| JPS6243572A (ja) | 絶縁抵抗測定方法及び装置 | |
| RU1759139C (ru) | Оптико-электронное устройство | |
| SU1262423A1 (ru) | Измеритель напр женности электростатического пол | |
| RU2125248C1 (ru) | Устройство для виброакустической диагностики машин | |
| SU1017910A1 (ru) | Тензометрическое устройство | |
| SU879493A2 (ru) | Устройство дл измерени коэффициента гармоник усилителей мощности | |
| SU901951A1 (ru) | Устройство дл измерени параметров магнитного пол |