ひずみ ゲージ 原理。 ひずみゲージの技術情報

ひずみゲージの原理、種類、使用方法

ひずみ ゲージ 原理

現代諸球の人間活動が必要な制御構造測定によるパラメータの現状を、指定された要素になります。 に不可欠なヘルパーこの場合には歪ゲージセンサーです。 先端技術はますます電子負荷細胞は、最大ひずみのモデルです。 ひずみゲージ要素の測定重量、力、圧力、しないでください。 広く使用負荷を細胞スケール、産業機械、エンジンに使われていますが、建築分野をはじめとして多くの地域です。 Facebook まざまな産業分野における適用の巨大な様々な歪ゲージ式トランスデューサです。 以下の種類のデバイス:• ツールの測定に力—センサスキャンのパラメータの変化の努力と、負荷;• 測定機器、見通し、加速—加速度ピックアップ;• 測定工具の移動の試験材料• ひずみゲージ圧機器—特徴の制御パラメーターの圧力の異なる要素が異なる環境• 歪ゲージ式トルクコンバーターです。 デバイスのセンサ ひずみゲージを測定ツールされます:• 弾性要素;• Lode細胞;• 住宅;• 封止コネクタが付いています。 下の弾性要素とは、身体を受けた荷重ます。 主に特殊鋼、な熱処理を行います。 この影響を与え得る安定した読みます。 成形加工のような形でロッドリングやコンソールです。 コアのデザインは人気が広がります。 Lode細胞—鶏線や金属箔抵抗のノードに添付されているロッドです。 この歪ゲージ変化への耐性変形ロッド、変形、歪み、比例計数を負荷します。 体の測定装置に内部構造から各種機械的損傷からの負の影響環境に配慮しています。 住宅を遵守し、国際標準として様々な形態があります。 密閉したコネクタが必要とのコミュニケーションの追加のセンサ装置(スケール、アンプなど) ケーブルがついていた。 さまざまな回路に接続します。 特徴のロードセルを交換用ケーブルです。 センサの測定に力 ひずみゲージの力センサは別の通称—動力計です。 これら測定器の計量装置です。 その必要性がほとんど過大評価されてい操作を全自動化生産システムの生産です。 見応用農業、医学、冶金、自動車産業などです。 ここでは測定方法についても多くの操作、およびこれには、いくつかの種類がありますひずみゲージ:• 触覚—に分かれてコンバータ、努力は、滑りをよくし、タッチ;• 抵抗—使用するlode細胞としてリニアな信号を出力;• Piezoresonance— を特徴とする直接および逆効果を提供するセンサー-振;• 圧電—耐周囲の温度、高強度、直圧電効果;• 磁—動現象の効果が十分では、変化、形状、寸法、磁;• 容量測定手段と、パラメトリックタイプのコンデンサです。

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ひずみゲージの原理、種類、構造|共和電業

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金属材料の応力測定に際しては、応力を直接測定することが難しく、通常はひずみを測定して応力とひずみの関係式を用いて換算をします。 測定には各点測定法と全視野法があり、各点測定法は精度が高い一方、高ひずみ点を見逃すおそれがあり、全視野法は全面にわたって連続的に測定できる一方、精度の低いものが多いのが特徴です。 また、X線・レーザー・音波などを使い、各点測定を行いながら、測定点を移動させることで全視野において測定結果を得るハイブリッドな手法が存在しますが、計測スピードと計測点数 空間分解能 がトレードオフになります。 測定のゲージ長は適用対象物体により選ばれますが、精度と相反する性質があるため、最適のひずみ測定法を選択する必要があります。 <表1>には各測定法の長所・短所、得られる情報、適用面を示しました。 ここでは主に各点測定用の変位計に着目します。 変位計には大きく分けて2種、接触式と非接触式があり、接触式変位計には電気マイクロメーター(測定子〔触針〕の機械的変位を差動変圧器、静電容量変化、ひずみゲージの抵抗変化などを利用して電気量に変換するもの)や、ダイヤルゲージ(機械的に指針の角度変位量に変換するもの)があります。 また測定子変位を光学式スケールや磁気スケールまたはデジタルマイクロメータ(干渉測長光学系を用いて計数方式で計測するタイプのもの)も存在します。 一方、非接触式変位計には、空気マイクロメーター(圧縮空気流体素子を利用するもの)、静電容量型変位計(測定プローブ用電極と被測定物の間の電気容量変化を検出するもの)、渦電流型変位計(測定プローブの一次コイルによって被測定物の導電体に渦電流を発生させ、これにより誘起されるプローブ内二次コイルの電圧を検出するもの)があります。 さらに、光ファイバー変位計(投光用・受光用の光ファイバーを束ねた測定プローブを用い、ファイバー端と被測定面の距離によって変化する受光量を計測するもの)、光三角法レーザー変位計(被測定面にレーザービームを入射した際の乱反射光あるいは正反射光を結像レンズで受け、その結像スポット位置を検出するもの)や斜入射型光学式変位計、光触針式変位計(対物レンズの焦点誤差を検出するもの)、マイケルソン干渉計など、光波干渉法による変位計があります。 ひずみゲージ・ひずみセンサーによるひずみの測定 測定用の変位計とは異なり、実環境においては、より簡便な設置・計測やリアルタイムモニタリングに対するニーズがあります。 ここでは、そのようなケースで用いられるひずみケージ、ひずみセンサーに着目します。 代表的なひずみゲージである電気抵抗ひずみゲージ(electric resistance strain gauge)は、<図1>に示すように抵抗体をフォトエッチングなどでグリッド状に加工し電気的絶縁体であるゲージベースの上に設置した構造となっています。 物体の表面にひずみゲージを接着し物体が変形したとき、その変形に追随して変化するひずみゲージの電気抵抗変化をホイートストンブリッジを組み込んだ測定器により増幅して読み取り、ひずみを測定します。 <図1>電気抵抗ひずみゲージの形状 抵抗体の種類から分類すると、温度による抵抗の変化が小さい銅・ニッケル系合金(アドバンスなど)やニッケル・クロム系合金(カルマなど)の箔ゲージ、線ゲージ、シリコンなどの半導体ゲージに大別できます。 またゲージ長Lは通常0. 0付近の値になります。 一方、半導体ゲージでは、半導体のピエゾ抵抗効果によって、ゲージ率が100以上にもなります。 ゲージ率が大きいために小型のゲージも利用できますが温度変動が大きい場合やひずみが大きい場合には適さないでしょう。 被測定物がLSI等の半導体チップの場合にはその表面に半導体ひずみゲージを直接作り込むこともできます。 <図1>に示したような表面接着型のほかに埋込み用などのゲージや、<図2>に示すようなロゼットゲージと呼ばれる多軸用もあります。 水中での使用や湿気の多いところや長時間の使用にはワックスなどのコーティング剤をゲージ表面に塗布すればよいとされます。 また、代表的なひずみセンサーで知られる光ファイバーひずみセンサー(fiber optic strain sensor)では、光ファイバーの各種光学的特性が利用されています。 光ファイバーの一部(ゲージ部)を被測定物に貼り付ける、または埋め込んだ場合、被測定物の変形に追随してゲージ部の長さや屈折率が変化し伝送光の位相がシフトします。 この位相シフトを光波干渉法によって検出すればゲージ部のひずみが計測可能です。 あらかじめ屈曲させたゲージ部の曲率変化に伴う光伝送損失の変化を検出すればゲージ部のひずみ変化を認識できます(光ファイバー式ひずみゲージ。 現在最も一般的なセンサーがFBG(ファイバブラッググレーティング:Fiber Bragg Grating)センサーです。 このゲージ部コア内に長さ方向の周期的な屈折率変化(ファイバブラッググレーティング)を有するひずみセンサーでは、ゲージ部で、イギリスの物理学者 W. ブラッグと W. この波長変化を光スペクトルアナライザーによって検出すればゲージ部のひずみが明らかになります(ファイバーグレーティングひずみセンサー)。 このほか光ファイバーに生じるブリルアン(Brillouin)後方散乱光のひずみによるスペクトルシフトに着目した方法も存在します。

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ひずみゲージ計測における温度影響への対処法-種類と対策 温度が変動しても、ひずみゲージは信頼性の高い計測を行うことができます。 このページではデータの信頼性や精度に温度が与える影響の種類とその対策について紹介します。 ひずみゲージの計測結果に影響を与える温度変動の項目• 影響を最小限に抑える方法、完全に補償する実用的な方法• 重要ポイントのチェックリスト ひずみゲージの計測中に温度変動が起きると、通常は計測結果に望ましくない影響を与えます。 しかし対策は様々あり、アプリケーションに最適なひずみゲージを選択する、ハーフまたはフルブリッジのホイートストンブリッジ回路を利用する、演算により補償するなどによりほとんど場合、温度の影響は補償できます。 キャリア周波数アンプを使用 センサ自体に加えて、アンプも温度の影響に関して重要な役割を担っています。 これは熱起電力の場合に特に適用されます。 熱電効果のため、温度依存の電圧が異種材料の接続部に発生します。 熱電対は、この効果を使用しています。 しかし、これはひずみゲージ計測システム(温度依存のゼロ点誤差発生(ゼロ信号リターン)では計測精度に影響します。 熱起電力の問題は主にキャリア周波数アンプを使用して避けることができます。 この方式では、正弦波の励起電圧を使用するので、計測信号を周期的な信号に変調できます。 信号はバンドパス・フィルタ通過後にデジタルで復調されるので、準静的な熱起電力はアンプでフィルタすることができます。 ひずみゲージと接着剤の制限温度 フォイルタイプのひずみゲージの許容温度範囲は、使用されている材料によって制限されます。 計測がこれより高い温度で行われる場合は、異なる原理のひずみゲージを使用する必要があります。 HBMひずみゲージの制限温度:• 温度上昇で接着剤が軟化した場合、ひずみが正確に伝わらなくなります。 そのため、接着剤の温度制限を守る必要があります。 接着剤は常温硬化型と加熱硬化型に分かれています。 これは室温で硬化させるのが適切か、または、オーブンが必要かによって異なります。 HBM提供の接着剤の制限温度: 加熱硬化型:•

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