JPS6212458B2 - - Google Patents
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Classifications
-
- G—PHYSICS
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- G—PHYSICS
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Description
本発明は、抵抗器ひずみ計を使用した圧力測定
装置、特に、抵抗器ひずみ計を備えていて、測定
されるべき圧力にさらされる変形可能な基体と、
基体のひずみによる抵抗器の抵抗の変化を感知し
うる電気回路とから成る圧力測定装置に関するも
のである。 本発明の装置において、基体に適用される圧力
又は荷重によつて引き起こされるひずみは、抵抗
器の大きさ及びその電気特性を変化させ、従つ
て、その抵抗力にも変化を起す。 このような変化は、抵抗器が接続された電気又
は電子回路によつて感知され、基体のひずみ、即
ち基体上の圧力に比例した信号が発生される。 従来の圧力又はひずみ測定装置は、ひずみ計と
して、金属ワイヤ、連続的金属フイルム、非連続
的金属フイルム、サーメツト及び半導体を使用し
ている。 ひずみの結果としての前記構成要素の電気抵抗
の変化の効果は、通常、弾力抵抗又は圧力抵抗と
呼ばれる。 無論、理想的なひずみ計は、低い熱抵抗効果と
組合わされたかなりの圧力抵抗効果を有していな
ければならない。特に、第１の効果（ひずみ感
度）が高いゲージ係数GF＝Ｒ−Ｒ０／εＲ０（R0及びＲ は、それぞれひずんでいない抵抗器とひずんだ抵
抗器との抵抗、ε＝Δ１／１は構成要素の相対伸び 率）を示し、第２の効果（熱安定性）としての抵
抗器の温度係数TCR＝ΔＲ／ＲΔＴ（ΔＲ／Ｒは、温度
ΔＴ の変化に対する抵抗の相対的変化）及びゲージ係
数の温度係数TCGF＝ΔＧＦ／ＧＦΔＴ（ΔＧＦ／ＧＦは
、温度Δ Ｔの変化に対するゲージ係数の相対的変化）は、
いずれも低い値を示す。 通常、先行技術によるひずみ計は、使用される
抵抗器の構造及び構成に大きく左右される。 上述のタイプの従来のひずみ計に関する最も重
要な係数の値を次表に示す。
装置、特に、抵抗器ひずみ計を備えていて、測定
されるべき圧力にさらされる変形可能な基体と、
基体のひずみによる抵抗器の抵抗の変化を感知し
うる電気回路とから成る圧力測定装置に関するも
のである。 本発明の装置において、基体に適用される圧力
又は荷重によつて引き起こされるひずみは、抵抗
器の大きさ及びその電気特性を変化させ、従つ
て、その抵抗力にも変化を起す。 このような変化は、抵抗器が接続された電気又
は電子回路によつて感知され、基体のひずみ、即
ち基体上の圧力に比例した信号が発生される。 従来の圧力又はひずみ測定装置は、ひずみ計と
して、金属ワイヤ、連続的金属フイルム、非連続
的金属フイルム、サーメツト及び半導体を使用し
ている。 ひずみの結果としての前記構成要素の電気抵抗
の変化の効果は、通常、弾力抵抗又は圧力抵抗と
呼ばれる。 無論、理想的なひずみ計は、低い熱抵抗効果と
組合わされたかなりの圧力抵抗効果を有していな
ければならない。特に、第１の効果（ひずみ感
度）が高いゲージ係数GF＝Ｒ−Ｒ０／εＲ０（R0及びＲ は、それぞれひずんでいない抵抗器とひずんだ抵
抗器との抵抗、ε＝Δ１／１は構成要素の相対伸び 率）を示し、第２の効果（熱安定性）としての抵
抗器の温度係数TCR＝ΔＲ／ＲΔＴ（ΔＲ／Ｒは、温度
ΔＴ の変化に対する抵抗の相対的変化）及びゲージ係
数の温度係数TCGF＝ΔＧＦ／ＧＦΔＴ（ΔＧＦ／ＧＦは
、温度Δ Ｔの変化に対するゲージ係数の相対的変化）は、
いずれも低い値を示す。 通常、先行技術によるひずみ計は、使用される
抵抗器の構造及び構成に大きく左右される。 上述のタイプの従来のひずみ計に関する最も重
要な係数の値を次表に示す。
【表】
以上の比較分析から、非連続的金属フイルム及
びサーメツトは、電気特性及び圧力抵抗特性の時
間安定性が十分でないため、広範な適用はできな
いということがわかる。金属ワイヤと連続的金属
フイルムとは、ひずみ感度（GF）がそれほど希
求されていない場合に使用されるが、良好な熱作
用が必要であり（低いTCR及びTCGF）、また、
半導体はそのひずみ感度の良さによつて使用され
るが、TCR及びTCGFの値が高いため、しばし
ば、非常に複雑かつ高価な温度補償技術を採用し
なければならない。 金属フイルム及び半導体のひずみ計の使用にお
いてさらに問題となるのは、基体とひずみ計とを
調和させるのが困難だということである。従つ
て、基体とひずみ計との熱膨張係数が異なつてい
る場合に温度の差によつて引き起こさせる相対的
伸びによる明白なひずみ（機械的ひずみの発生に
つながつているものではない）の発生を避けるた
めには、基体とひずみ計との両者が、同一の熱直
線膨張係数を有していなければならない。 本発明の目的は、抵抗器ひずみ計が高いひずみ
感度と最適の熱安定性を有しており、抵抗器と基
体とが、非常に良好な熱特性的及び機械的結合を
されている圧力測定装置を提供することである。 本発明によれば、上記の目的は、適当な基体上
にスクリーン印刷され焼成された１つ又はそれ以
上の厚いフイルム状の抵抗器から成るひずみ計に
よつて達成される。 次に添付の図面を参照して本発明実施例の説明
を行なう。 第１図において、参照番号１は、一端を把持さ
れた陶製等の適当な基体を示しており、その自由
端には、本発明によつてその量が計測される荷重
Ｆが加えられている。 基体１に適用される抵抗ひずみ計は、両面にス
クリーン印刷及び焼成によつて配置された厚いフ
イルム状の抵抗器Ｒ１，Ｒ３及びＲ２，Ｒ４から
成つており、抵抗器Ｒ１，Ｒ３は基体１の上面
に、また、抵抗器Ｒ２，Ｒ４は、基体１の下面
（図示せず）の、抵抗器Ｒ１，Ｒ３の下に当る部
分にそれぞれ配置されている。 基体１は、荷重Ｆの作用によつて下向きのひず
み（曲げ）を受けるが、このひずみは抵抗器Ｒ
１，Ｒ３及びＲ２，Ｒ４に伝わり、その抵抗を変
化させる。 特に、抵抗器Ｒ１，Ｒ３における伸長状態の抵
抗は増加し、抵抗器Ｒ２，Ｒ４における圧縮状態
の抵抗は減少する。 抵抗器Ｒ１，Ｒ３及びＲ２，Ｒ４は、ひずみの
結果としての抵抗の変化によつて荷重Ｆを調べる
ため、第４図に示すようにホイートストーン電橋
（Wheatstone bridge）に接続される。同種類の
ひずみを受ける抵抗器は、電橋の対向するアーム
に挿入されており、上向き及び下向きの矢印は、
それぞれ、抵抗器の抵抗の増加及び減少を示す。 抵抗器Ｒ１，Ｒ３及びＲ２，Ｒ４の抵抗は同一
であるため、基体１がひずみを受けていない場合
（Ｆ＝Ｏ）、電橋は平衡に保たれ、出力Vuには信
号は表示されず、電圧は入力Viに適用される。 ひずみを受けた場合（Ｆ≠０）には、基体１は
屈曲し、電橋が不均衡になり、基体１のひずみに
よる抵抗器の抵抗の変化に比例して出力Vuに信
号が発生し、荷重Ｆの値を示す。 以上、片持ちビームに関する実施例の説明をし
たが、該実施例は、両端を把持されて中央部に荷
重を受けるビームにも適用可能である。 第２図及び第３図に示された実施例において、
基体は、縁部全体を把持されて、中央部に荷重
F′を受ける環状ダイアフラム１′の形成をなして
いる。環状ダイアフラム１′は、集中荷重を受け
るのではなく、その表面全体にわたつて圧力を受
ける。この実施例において、抵抗器R′１，R′３
は、環状ダイアフラム１′の中央部に位置して伸
長されており、一方、抵抗器R′２，R′４は、同
一面上ではあるが周辺部に配置されて圧縮されて
いる。 周辺部における抵抗器R′２，R′４の配置角度
は任意に決定してよく、例えば第３図に示される
ように90゜でもよい。 抵抗器R′２，R′４は、また、第５図に示され
るように、環状ダイアフラム１′の下面中央の、
それぞれ抵抗器R′１，R′３の下側に当る部分に
配置してもよい。 荷重F′の適用方向に関しては、抵抗器R′１，
R′３及びR′２，R′４の抵抗は、第１図において
対応する抵抗器Ｒ１，Ｒ３及びＲ２，Ｒ４の抵抗
と同様に変化する。 第１図又は第２図及び第５図のどちらに示され
た構成においても、ひずみ感度を強化するために
は抵抗器の数及び配置を変更可能であることが明
らかである。従つて、抵抗器は、基体が最大にひ
ずむ位置に配置されている。 しかしながら、端部全体を把持されたダイアフ
ラム１′の場合には、第５図に示されるように、
全部の抵抗器R′１，R′２，R′３，R′４を中央部
に配置して、端部を正確に把持されていないダイ
ヤフラムの場合でも機構の感度を最高にすること
が有用であろう。 上述の記載は、基体１，１′の１面に加えられ
る荷重Ｆ，F′に関するものであるが、これらの
荷重Ｆ，F′は、基体１，１′の両面に加えられる
対向する力の合力であつてもよいことは明白であ
り、この場合、ホイートストーン電橋によつて提
示される信号は、差動荷重又は圧力に関連する。 第１図、第２図及び第５図に示されたひずみ及
び圧力感知器は、この種の感知器の製造技術の進
歩に帰着する。 上述のように、機能的部分、即ちひずみ計は、
混成マイクロ回路用の厚いフイルム状の抵抗器の
従来の方法に従つて絶縁基体上にスクリーン印刷
され焼成されて配置された厚いフイルム状の抵抗
器である。適当なひずみ感度を有する厚いフイル
ム状の抵抗器を提供するスクリーン可能なインク
は数多くある。 通常、厚いフイルム状の抵抗器は、誘電性構成
要素と導電性構成要素とから成つている。誘電性
構成要素は、ホウ珪酸塩、鉛ホウ珪酸塩、アルミ
ノ珪酸塩又は鉛珪酸塩タイプのガラスに、
CdO、Ca2O3、Al2O3等の少量の酸化物を付加し
たものを利用してもよい。 導電性構成要素は、貴金属（Ag、Au、Pd）又
は酸化物又はこれらの混合物（PdO、PdO／Ag
等）、又は貴金属の導電性酸化物（RuO2、
Bi2Ru2O7、Rb2Ru2O6、TlO2、IrO2等）を利用す
ればよい。 異なつた組成のインクによる抵抗器の圧力抵抗
特性が測定され、インク内の導体の集中度が低く
なればなるほど、抵抗器の抵抗性及び製造された
ひずみ計のゲージ係数が高くなることが発見され
た。 厚いフイルム状の抵抗器のゲージ係数は良好
で、例えばGF＝10−15、抵抗の低熱係数TCR
30−200ppm／℃、ゲージ係数の低熱係数：
TCGF100−400ppm／℃であり、安定性が良
く、多くのひずみサイクルに対し高い疲れ限度を
有している。 従つて、ひずみ感度（GF）は、最も低い金属
ワイヤのひずみ計と、最も高い半導体のひずみ計
との中間である。 さらに、温度安定性（TCR、TCGF）は、最
も安定性の高い金属ワイヤに匹敵し、半導体より
も安定性が良い。 スクリーン印刷された抵抗器の長所は、抵抗器
に関して横方向及び縦方向のひずみにさらされた
場合のひずみ係数の正値が得られるということで
ある。結果として、ダイヤフラム１′のダイヤフ
ラム圧力測定装置の中央に配置され（第２図及び
第５図）、同時に横方向及び縦方向のひずみを受
ける抵抗器R′１，R′２，R′３，R′４のひずみ感
度は２倍になる。 ひずみ計は、抵抗器を、機械特性の異なる基体
上に配置して製造することもできる。アルミナ、
ベリリウム、酸化ジルコニウム、エナメル被覆さ
れた金属板等がこの目的にかなつている。 以下に、圧力及びひずみ測定装置のいくつかの
例を示す。 第１図の片持ちビーム構造に対し、2000μmm／
mmの橋形に接続された抵抗器Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，
Ｒ４に最大ひずみを起こさせるような荷重を適用
すると、10KΩ／□の層抵抗力を有するホウ珪酸
塩及びBi2Ru2O7ガラス抵抗器については、出力
Vuにおいて25−30ｍＶ／Ｖの出力信号が得られ
る。第２図及び第５図のダイアフラム構造に対
し、４つの橋形に接続された抵抗器R′１，
R′２，R′３，R′４を有するダイアフラム１′の縁
部に2000μmm／mmのひずみを誘導するような圧力
を適用した場合、10KΩ／□の層抵抗力を有する
ホウ珪酸塩及びBi2Ru2O7ガラス抵抗器につい
て、25−30ｍＶ／Ｖの出力信号が発生する。本発
明によるひずみ及び圧力感知装置の実施例の最も
重要な長所は、次のように要約されよう。 圧力抵抗器が、ダイアフラムとして作用する基
体上にスクリーン印刷によつて直接設置されてい
るため、ひずみ計とダイアフラムとの間に接着剤
を適用する必要がない。さらに、基体とスクリー
ン印刷された抵抗器との膨張係数を適切に調和さ
せることができる。 また、スクリーン印刷され焼成された抵抗器
（又は同一技術によつて製造され、ひずみにはさ
らされず、橋の１側に並列又は直列に配置された
補償抵抗器）の抵抗値を、基体上にひずみも圧力
もない場合にレーザー又は砂吹きによつてホイー
トストーン電橋からのゼロ出力を保証して整える
ことも可能である。ゼロひずみにおいては、
100μＶ／Ｖの出力信号がホイートストーン電橋
から直ちに得られる。 結局、電橋は、抵抗器の配列及び層抵抗力を適
切に選択することによつて、広範な値内の入力及
び出力インピーダンスにおいて製造することがで
きる。 超小型電子技術用の混成回路に類似したひずみ
計の実現化技術は、比較的簡単かつ安価であり、
従つて、大規模な生産に適している。 上述の圧力測定装置は、無論、高感度で熱安定
性の良好なひずみ感知器を必要とするどんなケー
スにも適用可能である。 従つて、該装置は、自動車産業における燃料噴
射、点火、相制御及び油圧機構等にも十分に適用
しうる。 ここでは圧力感知装置について説明したが、本
発明が、ひずみ、圧力、荷重、ねじりモーメント
等の物理的数量を測定及び制御する厚いフイルム
状の抵抗器を使用したひずみ計そのものにも関連
していることは明白である。
びサーメツトは、電気特性及び圧力抵抗特性の時
間安定性が十分でないため、広範な適用はできな
いということがわかる。金属ワイヤと連続的金属
フイルムとは、ひずみ感度（GF）がそれほど希
求されていない場合に使用されるが、良好な熱作
用が必要であり（低いTCR及びTCGF）、また、
半導体はそのひずみ感度の良さによつて使用され
るが、TCR及びTCGFの値が高いため、しばし
ば、非常に複雑かつ高価な温度補償技術を採用し
なければならない。 金属フイルム及び半導体のひずみ計の使用にお
いてさらに問題となるのは、基体とひずみ計とを
調和させるのが困難だということである。従つ
て、基体とひずみ計との熱膨張係数が異なつてい
る場合に温度の差によつて引き起こさせる相対的
伸びによる明白なひずみ（機械的ひずみの発生に
つながつているものではない）の発生を避けるた
めには、基体とひずみ計との両者が、同一の熱直
線膨張係数を有していなければならない。 本発明の目的は、抵抗器ひずみ計が高いひずみ
感度と最適の熱安定性を有しており、抵抗器と基
体とが、非常に良好な熱特性的及び機械的結合を
されている圧力測定装置を提供することである。 本発明によれば、上記の目的は、適当な基体上
にスクリーン印刷され焼成された１つ又はそれ以
上の厚いフイルム状の抵抗器から成るひずみ計に
よつて達成される。 次に添付の図面を参照して本発明実施例の説明
を行なう。 第１図において、参照番号１は、一端を把持さ
れた陶製等の適当な基体を示しており、その自由
端には、本発明によつてその量が計測される荷重
Ｆが加えられている。 基体１に適用される抵抗ひずみ計は、両面にス
クリーン印刷及び焼成によつて配置された厚いフ
イルム状の抵抗器Ｒ１，Ｒ３及びＲ２，Ｒ４から
成つており、抵抗器Ｒ１，Ｒ３は基体１の上面
に、また、抵抗器Ｒ２，Ｒ４は、基体１の下面
（図示せず）の、抵抗器Ｒ１，Ｒ３の下に当る部
分にそれぞれ配置されている。 基体１は、荷重Ｆの作用によつて下向きのひず
み（曲げ）を受けるが、このひずみは抵抗器Ｒ
１，Ｒ３及びＲ２，Ｒ４に伝わり、その抵抗を変
化させる。 特に、抵抗器Ｒ１，Ｒ３における伸長状態の抵
抗は増加し、抵抗器Ｒ２，Ｒ４における圧縮状態
の抵抗は減少する。 抵抗器Ｒ１，Ｒ３及びＲ２，Ｒ４は、ひずみの
結果としての抵抗の変化によつて荷重Ｆを調べる
ため、第４図に示すようにホイートストーン電橋
（Wheatstone bridge）に接続される。同種類の
ひずみを受ける抵抗器は、電橋の対向するアーム
に挿入されており、上向き及び下向きの矢印は、
それぞれ、抵抗器の抵抗の増加及び減少を示す。 抵抗器Ｒ１，Ｒ３及びＲ２，Ｒ４の抵抗は同一
であるため、基体１がひずみを受けていない場合
（Ｆ＝Ｏ）、電橋は平衡に保たれ、出力Vuには信
号は表示されず、電圧は入力Viに適用される。 ひずみを受けた場合（Ｆ≠０）には、基体１は
屈曲し、電橋が不均衡になり、基体１のひずみに
よる抵抗器の抵抗の変化に比例して出力Vuに信
号が発生し、荷重Ｆの値を示す。 以上、片持ちビームに関する実施例の説明をし
たが、該実施例は、両端を把持されて中央部に荷
重を受けるビームにも適用可能である。 第２図及び第３図に示された実施例において、
基体は、縁部全体を把持されて、中央部に荷重
F′を受ける環状ダイアフラム１′の形成をなして
いる。環状ダイアフラム１′は、集中荷重を受け
るのではなく、その表面全体にわたつて圧力を受
ける。この実施例において、抵抗器R′１，R′３
は、環状ダイアフラム１′の中央部に位置して伸
長されており、一方、抵抗器R′２，R′４は、同
一面上ではあるが周辺部に配置されて圧縮されて
いる。 周辺部における抵抗器R′２，R′４の配置角度
は任意に決定してよく、例えば第３図に示される
ように90゜でもよい。 抵抗器R′２，R′４は、また、第５図に示され
るように、環状ダイアフラム１′の下面中央の、
それぞれ抵抗器R′１，R′３の下側に当る部分に
配置してもよい。 荷重F′の適用方向に関しては、抵抗器R′１，
R′３及びR′２，R′４の抵抗は、第１図において
対応する抵抗器Ｒ１，Ｒ３及びＲ２，Ｒ４の抵抗
と同様に変化する。 第１図又は第２図及び第５図のどちらに示され
た構成においても、ひずみ感度を強化するために
は抵抗器の数及び配置を変更可能であることが明
らかである。従つて、抵抗器は、基体が最大にひ
ずむ位置に配置されている。 しかしながら、端部全体を把持されたダイアフ
ラム１′の場合には、第５図に示されるように、
全部の抵抗器R′１，R′２，R′３，R′４を中央部
に配置して、端部を正確に把持されていないダイ
ヤフラムの場合でも機構の感度を最高にすること
が有用であろう。 上述の記載は、基体１，１′の１面に加えられ
る荷重Ｆ，F′に関するものであるが、これらの
荷重Ｆ，F′は、基体１，１′の両面に加えられる
対向する力の合力であつてもよいことは明白であ
り、この場合、ホイートストーン電橋によつて提
示される信号は、差動荷重又は圧力に関連する。 第１図、第２図及び第５図に示されたひずみ及
び圧力感知器は、この種の感知器の製造技術の進
歩に帰着する。 上述のように、機能的部分、即ちひずみ計は、
混成マイクロ回路用の厚いフイルム状の抵抗器の
従来の方法に従つて絶縁基体上にスクリーン印刷
され焼成されて配置された厚いフイルム状の抵抗
器である。適当なひずみ感度を有する厚いフイル
ム状の抵抗器を提供するスクリーン可能なインク
は数多くある。 通常、厚いフイルム状の抵抗器は、誘電性構成
要素と導電性構成要素とから成つている。誘電性
構成要素は、ホウ珪酸塩、鉛ホウ珪酸塩、アルミ
ノ珪酸塩又は鉛珪酸塩タイプのガラスに、
CdO、Ca2O3、Al2O3等の少量の酸化物を付加し
たものを利用してもよい。 導電性構成要素は、貴金属（Ag、Au、Pd）又
は酸化物又はこれらの混合物（PdO、PdO／Ag
等）、又は貴金属の導電性酸化物（RuO2、
Bi2Ru2O7、Rb2Ru2O6、TlO2、IrO2等）を利用す
ればよい。 異なつた組成のインクによる抵抗器の圧力抵抗
特性が測定され、インク内の導体の集中度が低く
なればなるほど、抵抗器の抵抗性及び製造された
ひずみ計のゲージ係数が高くなることが発見され
た。 厚いフイルム状の抵抗器のゲージ係数は良好
で、例えばGF＝10−15、抵抗の低熱係数TCR
30−200ppm／℃、ゲージ係数の低熱係数：
TCGF100−400ppm／℃であり、安定性が良
く、多くのひずみサイクルに対し高い疲れ限度を
有している。 従つて、ひずみ感度（GF）は、最も低い金属
ワイヤのひずみ計と、最も高い半導体のひずみ計
との中間である。 さらに、温度安定性（TCR、TCGF）は、最
も安定性の高い金属ワイヤに匹敵し、半導体より
も安定性が良い。 スクリーン印刷された抵抗器の長所は、抵抗器
に関して横方向及び縦方向のひずみにさらされた
場合のひずみ係数の正値が得られるということで
ある。結果として、ダイヤフラム１′のダイヤフ
ラム圧力測定装置の中央に配置され（第２図及び
第５図）、同時に横方向及び縦方向のひずみを受
ける抵抗器R′１，R′２，R′３，R′４のひずみ感
度は２倍になる。 ひずみ計は、抵抗器を、機械特性の異なる基体
上に配置して製造することもできる。アルミナ、
ベリリウム、酸化ジルコニウム、エナメル被覆さ
れた金属板等がこの目的にかなつている。 以下に、圧力及びひずみ測定装置のいくつかの
例を示す。 第１図の片持ちビーム構造に対し、2000μmm／
mmの橋形に接続された抵抗器Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，
Ｒ４に最大ひずみを起こさせるような荷重を適用
すると、10KΩ／□の層抵抗力を有するホウ珪酸
塩及びBi2Ru2O7ガラス抵抗器については、出力
Vuにおいて25−30ｍＶ／Ｖの出力信号が得られ
る。第２図及び第５図のダイアフラム構造に対
し、４つの橋形に接続された抵抗器R′１，
R′２，R′３，R′４を有するダイアフラム１′の縁
部に2000μmm／mmのひずみを誘導するような圧力
を適用した場合、10KΩ／□の層抵抗力を有する
ホウ珪酸塩及びBi2Ru2O7ガラス抵抗器につい
て、25−30ｍＶ／Ｖの出力信号が発生する。本発
明によるひずみ及び圧力感知装置の実施例の最も
重要な長所は、次のように要約されよう。 圧力抵抗器が、ダイアフラムとして作用する基
体上にスクリーン印刷によつて直接設置されてい
るため、ひずみ計とダイアフラムとの間に接着剤
を適用する必要がない。さらに、基体とスクリー
ン印刷された抵抗器との膨張係数を適切に調和さ
せることができる。 また、スクリーン印刷され焼成された抵抗器
（又は同一技術によつて製造され、ひずみにはさ
らされず、橋の１側に並列又は直列に配置された
補償抵抗器）の抵抗値を、基体上にひずみも圧力
もない場合にレーザー又は砂吹きによつてホイー
トストーン電橋からのゼロ出力を保証して整える
ことも可能である。ゼロひずみにおいては、
100μＶ／Ｖの出力信号がホイートストーン電橋
から直ちに得られる。 結局、電橋は、抵抗器の配列及び層抵抗力を適
切に選択することによつて、広範な値内の入力及
び出力インピーダンスにおいて製造することがで
きる。 超小型電子技術用の混成回路に類似したひずみ
計の実現化技術は、比較的簡単かつ安価であり、
従つて、大規模な生産に適している。 上述の圧力測定装置は、無論、高感度で熱安定
性の良好なひずみ感知器を必要とするどんなケー
スにも適用可能である。 従つて、該装置は、自動車産業における燃料噴
射、点火、相制御及び油圧機構等にも十分に適用
しうる。 ここでは圧力感知装置について説明したが、本
発明が、ひずみ、圧力、荷重、ねじりモーメント
等の物理的数量を測定及び制御する厚いフイルム
状の抵抗器を使用したひずみ計そのものにも関連
していることは明白である。
第１図は本発明による抵抗器ひずみ計の第１の
実施例を示す斜視図である。第２図は本発明によ
るひずみ計の第２の実施例を示す断面図である。
第３図は第２図のひずみ計の平面図である。第４
図は基体上に適用される圧力を感知するための電
気回路（ホイートストーン電橋）を示す。第５図
は第２図の変形例を示す断面図である。 １……基体、１′……ダイアフラム、Ｒ１，Ｒ
２，Ｒ３，Ｒ４，R′１，R′２，R′３，R′４……
抵抗器、Ｆ，F′……荷重、Vu……出力、Vi……
入力。
実施例を示す斜視図である。第２図は本発明によ
るひずみ計の第２の実施例を示す断面図である。
第３図は第２図のひずみ計の平面図である。第４
図は基体上に適用される圧力を感知するための電
気回路（ホイートストーン電橋）を示す。第５図
は第２図の変形例を示す断面図である。 １……基体、１′……ダイアフラム、Ｒ１，Ｒ
２，Ｒ３，Ｒ４，R′１，R′２，R′３，R′４……
抵抗器、Ｆ，F′……荷重、Vu……出力、Vi……
入力。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 抵抗器ひずみ計を有しており、測定されるべ
き圧力にさらされる変形可能な基体と、該基体の
変形の関数としての前記抵抗器の抵抗の変化を感
知する電気回路とを含んで構成されており、前記
ひずみ計が、前記基体上にスクリーン印刷によつ
て配置された厚いフイルム状の抵抗器から成るこ
とを特徴とする圧力測定装置。 ２ 前記厚いフイルム状の抵抗器が、前記基体の
１面又は両面の、ひずみ感度の良い位置に配置さ
れていることを特徴とする、特許請求の範囲第１
項に記載の圧力測定装置。 ３ 前記基体が片持ちビームの形状をなしてお
り、該基体の１面に、１対の抵抗器が、前記片持
ちビームに隣接して適用されており、他面の対向
する位置には、もう１対の抵抗器が適用されてい
ることを特徴とする、特許請求の範囲第１項又は
２項のいずれかに記載の圧力測定装置。 ４ 前記基体が縁部を把持されたダイアフラムの
形状をなしており、該基体の中央部に１対の抵抗
器が適用され、前記ダイアフラムの縁部に沿つて
もう１対の抵抗器が配置されていることを特徴と
する、特許請求の範囲第１項又は２項のいずれか
に記載の圧力測定装置。 ５ 前記基体が縁部を把持されたダイアフラムの
形状をなしており、該基体の１面の中央部に１対
の抵抗器が適用され、前記基体の他面の対向位置
にもう１対が適用されていることを特徴とする特
許請求の範囲第１項又は２項のいずれかに記載の
圧力測定装置。 ６ 前記厚いフイルム状の抵抗器が、ホウ珪酸塩
ガラス、アルミノ珪酸塩、鉛ホウ珪酸塩、鉛珪酸
塩等の誘電性基盤内のRuO2、IrO2、TlO2、
Bi2Ru2O7、Pb2Ru2O7、Au、Pt、Pd及びその合金
中の１つ又はそれ以上の構成要素を基礎的成分と
して含む濾過可能なインクによつて形成されてい
ることを特徴とする特許請求の範囲第１項〜５項
のいずれかに記載の圧力測定装置。 ７ 前記基体が、特にアルミナ、ベリリウム、酸
化ジルコニウム、エナメル被覆された金属等の陶
器タイプであることを特徴とする、特許請求の範
囲第１項〜６項のいずれかに記載の圧力測定装
置。 ８ 抵抗器が適当なインクによるスクリーン印刷
及び焼成をされていることを特徴とする抵抗器ひ
ずみ計。
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| IT28682/78A IT1101056B (it) | 1978-10-12 | 1978-10-12 | Dispositivo misuratore di pressione impiegante un estensimetro a resistori |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5552924A JPS5552924A (en) | 1980-04-17 |
| JPS6212458B2 true JPS6212458B2 (ja) | 1987-03-18 |
Family
ID=11224004
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13130079A Granted JPS5552924A (en) | 1978-10-12 | 1979-10-09 | Pressure measuring device with resistance strain gauge |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5552924A (ja) |
| BE (1) | BE879309A (ja) |
| IT (1) | IT1101056B (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58104424U (ja) * | 1982-01-12 | 1983-07-15 | 株式会社 三ツ葉電機製作所 | リンク機構のジヨイントボールケース |
| IT206925Z2 (it) * | 1986-03-10 | 1987-10-19 | Marelli Autronica | Sensore a filo spesso in particolare sensore di pressione |
| JPS63183526U (ja) * | 1987-05-18 | 1988-11-25 | ||
| JP2500331B2 (ja) * | 1991-06-13 | 1996-05-29 | 工業技術院長 | 微小変位検出器 |
| JPH0663895B2 (ja) * | 1991-10-23 | 1994-08-22 | 株式会社東海理化電機製作所 | セラミック圧力センサ及びその製造方法 |
| CN102879147A (zh) * | 2012-09-24 | 2013-01-16 | 中联重科股份有限公司 | 测量管道内压力的测量设备、方法、系统及工程机械 |
-
1978
- 1978-10-12 IT IT28682/78A patent/IT1101056B/it active
-
1979
- 1979-10-09 JP JP13130079A patent/JPS5552924A/ja active Granted
- 1979-10-10 BE BE0/197560A patent/BE879309A/fr not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| IT7828682A0 (it) | 1978-10-12 |
| JPS5552924A (en) | 1980-04-17 |
| IT1101056B (it) | 1985-09-28 |
| BE879309A (fr) | 1980-02-01 |
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