JPS63157029A - 歪ゲ−ジの動的応答特性測定法 - Google Patents
歪ゲ−ジの動的応答特性測定法Info
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- JPS63157029A JPS63157029A JP30595486A JP30595486A JPS63157029A JP S63157029 A JPS63157029 A JP S63157029A JP 30595486 A JP30595486 A JP 30595486A JP 30595486 A JP30595486 A JP 30595486A JP S63157029 A JPS63157029 A JP S63157029A
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Landscapes
- Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (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】
〔産業上の利用分野〕
歪ゲージは、産業界の非常に広い範囲で用いられている
。歪ゲージを貼りつけた物体に発生した歪を測定するこ
とにより、力、加速度、衝撃的力。
。歪ゲージを貼りつけた物体に発生した歪を測定するこ
とにより、力、加速度、衝撃的力。
衝撃加速度を測定することができることから、ロードセ
ル、加速度計内部に重要な部品として用いられている。
ル、加速度計内部に重要な部品として用いられている。
特に９時間的に変化する力、加速度を測定することを目
的にする力計、加速度計を製作する場合には２本特許で
示す方法を用いて歪ゲージの動的応答性能をチェックし
ておくことが必要になる。
的にする力計、加速度計を製作する場合には２本特許で
示す方法を用いて歪ゲージの動的応答性能をチェックし
ておくことが必要になる。
と考えられる。
一般に計測は、静的計測と動的計測に大別することがで
きよう。静的計測とは１時間的に変化しない物理量を意
味し、動的計測とは１時間的に変動する物理量を測定す
る事とここでは定義する。
きよう。静的計測とは１時間的に変化しない物理量を意
味し、動的計測とは１時間的に変動する物理量を測定す
る事とここでは定義する。
現在産業界での力、加速度の計測は動的な計測であるこ
とのほうが多い。にもかかわらず、我国で生産される力
計、加速度計は動的測定に関しては十分な信頼性を持っ
ているとは言い難い状況にある。
とのほうが多い。にもかかわらず、我国で生産される力
計、加速度計は動的測定に関しては十分な信頼性を持っ
ているとは言い難い状況にある。
一方、歪ゲージの動的追従性能を実測で求める試みは、
全（されていないわけではない。しかし。
全（されていないわけではない。しかし。
本特許で述べるような材料の動的応答と、歪ゲージの出
力とを直接比較するといった試みは従来なされていない
と言えよう。実際の歪ゲージ関連製品の製作では、ゲー
ジの接着状態の動的性能を調べていないのである。
力とを直接比較するといった試みは従来なされていない
と言えよう。実際の歪ゲージ関連製品の製作では、ゲー
ジの接着状態の動的性能を調べていないのである。
（問題点）
歪ゲージの動的応答性能を調べるためには、歪ゲージを
接着した部分に、即ち歪ゲージ直下に発生している物体
の動的歪を何等かの方法で測定し。
接着した部分に、即ち歪ゲージ直下に発生している物体
の動的歪を何等かの方法で測定し。
その結果と歪ゲージ出力とを比較することが必要になる
。そのためには、歪ゲージという膜を通過してその下の
状態を調べなければならないことから、光学的に不透明
な物体中へも伝播する性質をもつ２弾性波（以下超音波
と言う）を用いることが、必要と考えられる。
。そのためには、歪ゲージという膜を通過してその下の
状態を調べなければならないことから、光学的に不透明
な物体中へも伝播する性質をもつ２弾性波（以下超音波
と言う）を用いることが、必要と考えられる。
（解決手段）
図１において、歪ゲージ１は外力により歪が正弦波的に
変化する物体に貼られている。マーカー２とは、大きさ
が集束超音波ビームの最も細い部分の径に等しい薄膜で
、その音響インピーダンスは、歪ゲージを貼った物体の
音響インピーダンスとは、できるだけ異なっているほう
が良い。水５は、音響レンズ６からの集束超音波ビーム
４を。
変化する物体に貼られている。マーカー２とは、大きさ
が集束超音波ビームの最も細い部分の径に等しい薄膜で
、その音響インピーダンスは、歪ゲージを貼った物体の
音響インピーダンスとは、できるだけ異なっているほう
が良い。水５は、音響レンズ６からの集束超音波ビーム
４を。
マーカー２まで伝播させる媒体となる。保護膜３は、歪
ゲージを水等から防護して、ゲージの性能を安定させる
。
ゲージを水等から防護して、ゲージの性能を安定させる
。
物体表面上に、物体の音響インピーダンスとは大きく異
なる音響インピーダンス値（大きい方が好ましい）を持
つ材料を用いて、集束ビーム４の集束部分の径（大体半
波長）に等しい大きさのマーカー２を蒸着などの方法で
製作する。マーカー２の材料の音響インピーダンスは、
物体の音響インピーダンスと大きく異なるので、マーカ
ー２が集束ビーム内にある場合とない場合を比較すると
。
なる音響インピーダンス値（大きい方が好ましい）を持
つ材料を用いて、集束ビーム４の集束部分の径（大体半
波長）に等しい大きさのマーカー２を蒸着などの方法で
製作する。マーカー２の材料の音響インピーダンスは、
物体の音響インピーダンスと大きく異なるので、マーカ
ー２が集束ビーム内にある場合とない場合を比較すると
。
マーカーからの反射信号は大きく変化する。そこで、物
体に周期的に変動する力を加えてマーカー２からの反射
波のゲインの時間的変化を追跡すると、正味の物体の動
的歪を計測することができる。
体に周期的に変動する力を加えてマーカー２からの反射
波のゲインの時間的変化を追跡すると、正味の物体の動
的歪を計測することができる。
一方正ゲージ自身からの信号を、音響レンズから放射し
た集束超音波がマーカー２で反射するタイミングに同期
させてサンプリングする。このようにして得られた二つ
の信号の位相に特に注目することにより、歪ゲージの動
的応答性能の評価。
た集束超音波がマーカー２で反射するタイミングに同期
させてサンプリングする。このようにして得られた二つ
の信号の位相に特に注目することにより、歪ゲージの動
的応答性能の評価。
あるいは歪ゲージの接着の品質を検査することが可能に
なる。
なる。
音響レンズとは、溶融石英あるいは水晶のように音速の
非常に早い円柱状の物体の一方の端面に。
非常に早い円柱状の物体の一方の端面に。
Ｚｎ０２ＬＩＮｂＯ３のような圧電物質をとりつけ、高
電圧パルスをかけることにより内部に弾性波を発生させ
る一方で、残りの端面には機械的に球状のくぼみを作り
水と接触させて２球状の境界面での弾性波の屈折を利用
して、一点に集束する超音波を作りだす装置である。
電圧パルスをかけることにより内部に弾性波を発生させ
る一方で、残りの端面には機械的に球状のくぼみを作り
水と接触させて２球状の境界面での弾性波の屈折を利用
して、一点に集束する超音波を作りだす装置である。
音響レンズから放射された超音波は、水を伝わ−り歪ゲ
ージを通過して物体表面に到達する。歪ゲージの保護膜
およびゲージのベース膜を通過して。
ージを通過して物体表面に到達する。歪ゲージの保護膜
およびゲージのベース膜を通過して。
超音波は物体表面に到達する。
点集束超音波ビームは、実際の焦点は点ではなく、断面
の半径が半波長という有限の大きさを持っている。さて
、物体表面上に作ったマーカーが物体全体が受ける歪に
よって、超音波ビームの焦点からずれると９反射波の振
幅は低下する。なぜならば２反射波の振幅は、水の音響
インピーダンスと物体の音響インピーダンスの差が大き
い方が。
の半径が半波長という有限の大きさを持っている。さて
、物体表面上に作ったマーカーが物体全体が受ける歪に
よって、超音波ビームの焦点からずれると９反射波の振
幅は低下する。なぜならば２反射波の振幅は、水の音響
インピーダンスと物体の音響インピーダンスの差が大き
い方が。
大きいからである。即ち反射波の振幅の時間的変化から
、物体表面上の特定の位置の歪の時間的変化を測定する
ことが、可能になる。
、物体表面上の特定の位置の歪の時間的変化を測定する
ことが、可能になる。
高電圧パルスは、圧電膜に周期的にかけられるので、パ
ルスが物体表面に到達する時刻も一定間隔になる。それ
と同期させて歪ゲージ出力をサンプリングした結果と２
反射波のゲインの時系列データとを比較すると２両者の
位相のずれ゛から応答特性を類推することが可能となる
。
ルスが物体表面に到達する時刻も一定間隔になる。それ
と同期させて歪ゲージ出力をサンプリングした結果と２
反射波のゲインの時系列データとを比較すると２両者の
位相のずれ゛から応答特性を類推することが可能となる
。
歪ゲージを用いた。加速度計、力計の動的応答性能が向
上する。最終的には、工業製品の安全性信頼性が向上す
る。
上する。最終的には、工業製品の安全性信頼性が向上す
る。
具体例
（１）自動車が衝突した時の運転者の安全性を守るため
に、加速度計（歪ゲージ式）をダミーの人形に埋めこん
で、実験が行われているが、信頼性の高いデータが得ら
れておらず、関係者は、加速度計の精度不足に悩まされ
ている。本特許により。
に、加速度計（歪ゲージ式）をダミーの人形に埋めこん
で、実験が行われているが、信頼性の高いデータが得ら
れておらず、関係者は、加速度計の精度不足に悩まされ
ている。本特許により。
このような問題が解決され、最終的には自動車の安全性
向上に寄与する。
向上に寄与する。
（２）航空機搭載の電子機器（例えばエンジン制御用の
ディジタル機器等）は、振動、衝撃にたいしても、安定
した動作をすることが求められている従って、加速度計
、力計の動的特性には、高い信頼性と高精度が要求され
ている。
ディジタル機器等）は、振動、衝撃にたいしても、安定
した動作をすることが求められている従って、加速度計
、力計の動的特性には、高い信頼性と高精度が要求され
ている。
（３）その他、−膜構造物の安全性が向上する。
図１は１本測定法の説明図である。
１：歪ゲージ
２：マーカー
４：集束超音波ビーム
６：音響レンズ
指定代理人
Claims (1)
- 歪ゲージを貼りつけた物体に正弦波状の力をくわえ、超
音波顕微鏡を用いて物体表面上のマーカーの時間的位置
変化を計って歪を計測すると同時に、歪ゲージからの信
号の時間的変化をも計測し、加える力の周波数を変化さ
せながら、両方の信号を比較することによって、歪ゲー
ジの動的応答性能を測定することを特徴とする歪ゲージ
の動的応答測定法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30595486A JPS63157029A (ja) | 1986-12-22 | 1986-12-22 | 歪ゲ−ジの動的応答特性測定法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30595486A JPS63157029A (ja) | 1986-12-22 | 1986-12-22 | 歪ゲ−ジの動的応答特性測定法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63157029A true JPS63157029A (ja) | 1988-06-30 |
Family
ID=17951292
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30595486A Pending JPS63157029A (ja) | 1986-12-22 | 1986-12-22 | 歪ゲ−ジの動的応答特性測定法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63157029A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5605294A (en) * | 1993-03-15 | 1997-02-25 | Toray Engineering Co., Ltd. | Method for controlling the drive of a yarn winder, and the yarn winder thereof |
| US5762276A (en) * | 1992-10-05 | 1998-06-09 | Toray Engineering Co., Ltd. | Yarn winding roller drive |
| JP2007108157A (ja) * | 2005-03-31 | 2007-04-26 | Tokyo Electron Ltd | プローブカードおよび微小構造体の検査装置 |
| JP2008089350A (ja) * | 2006-09-29 | 2008-04-17 | Tokyo Electron Ltd | プローブカードおよび微小構造体の検査装置 |
-
1986
- 1986-12-22 JP JP30595486A patent/JPS63157029A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5762276A (en) * | 1992-10-05 | 1998-06-09 | Toray Engineering Co., Ltd. | Yarn winding roller drive |
| US5605294A (en) * | 1993-03-15 | 1997-02-25 | Toray Engineering Co., Ltd. | Method for controlling the drive of a yarn winder, and the yarn winder thereof |
| US5934601A (en) * | 1993-03-15 | 1999-08-10 | Toray Engineering Co., Ltd. | Method for controlling the drive of a yarn winder, and the yarn winder thereof |
| JP2007108157A (ja) * | 2005-03-31 | 2007-04-26 | Tokyo Electron Ltd | プローブカードおよび微小構造体の検査装置 |
| JP4573794B2 (ja) * | 2005-03-31 | 2010-11-04 | 東京エレクトロン株式会社 | プローブカードおよび微小構造体の検査装置 |
| JP2008089350A (ja) * | 2006-09-29 | 2008-04-17 | Tokyo Electron Ltd | プローブカードおよび微小構造体の検査装置 |
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