JPS5912562Y2 - ひずみ測定用較正回路 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は２個の較正用抵抗と１個のブリッジ電源と、こ
れらを切り換えるための２個のスイッチから構或される
ひずみ測定用較正回路に関するものである。

従来、ひずみ測定器の較正方法には並列抵抗法、基準電
圧挿入法、二重電橋法がある。

第１図は従来の並列抵抗法による較正方法の一例を示す
回路図で、１はひずみゲージで構或するホイートストン
？リッジ、２はブリッジ電源、３は増幅器、ｒは較正用
抵抗、Ｓ１は較正用スイッチである。

第２図は従来の基準電圧挿入法による較正方法の一例を
示す回路図で、ｒ２，ｒ３，ｒ４，ｒ５，ｒ６は較正用
抵抗、Ｓ２，Ｓ３は測定、較正の切り換えスイッチで、
Ｓ２，Ｓ３をａ側に選択すると測定の状態になり、ｂ側
にすると較正の状態になる。

第３図は従来の二重電橋法による較正方法の一例を示す
回路図で、４は較正用ブリッジ電源、ｒ７，ｒ８， ｒ
９， ｒｔｏ， ｒｌｌは較正用抵抗、Ｓ４は較正用ス
イッチである。

並列抵抗法はゲージ抵抗によって較正値が変わることと
、測定中の較正は困難という欠点があった。

基準電圧挿入法は他の方式に比べて操作法が複雑なこと
と、ゲージ抵抗によって較正値が変るという難点があっ
た。

また二重電橋法については、最も広く用いられ、その較
正値は、ひずみゲージの抵抗値に関係なく一定で、測定
中にも較正を実施することができるが、較正用ブリッジ
電源を必要とすること、較正ホイートストンブリッジに
零点変動があると、測定誤差を誘発するという欠点があ
った。

そしてこれら従来技術に共通の欠点として、ひずみゲー
ジで構或するホイートストンブリッジの電源が定電圧源
か、または定電流源（ひずみゲージまでの距離が長いと
き定電流方式が用いられる。

）かによって、何らかの回路変更を加えないと使用でき
ないという欠点があった。

本考案は、これら従来のひずみ測定用較正回路の欠点を
除去するため、ひずみゲージ用ブリッジ電源が定電圧源
または定電流源のいずれかの場合にでも共用でき、しか
も簡単な回路構戊で正確な較正のできるひずみ測定用較
正回路を提供しようとするものである。

第４図は本考案の一実施例の回路図であって、Ｓｓ，Ｓ
ｓはブリッジ電源切換スイッチ、Ｒ１，Ｒ２は較正用抵
抗である。

第５図は第４図においてＳ５，Ｓ６をａ側に切り換えた
時、すなわちひずみ測定時の等価回路図で、第６図は第
４図においてＳ５，Ｓ６をｂ側に切り換えた時、すなわ
ち較正時の等価回路図である。

第５図に示すひずみ測定時には、ブリッジ電源が、ホイ
ートストンブリッジ１を励振し、一方、第６図に示す較
正時には、ブリッジ電源が較正用抵抗ＲＬＲ２と閉ルー
プ回路を構威する。

このような構造になっているから、ブリッジ電源が定電
圧源の場合、第６図においてその出力電圧をＥとすれば
、増幅器３の入力には なる較正電圧が発生する。

同様にブリッジ電源が定電流源の場合、その出力電流を
Ｉとすれば、Ｒ２Ｉなる較正電圧を発生する。

これら定電圧源の場合に発生した較正電圧 と、定電流源の場合に発生した較正電圧Ｒ２Ｉとが相等
しくなるように、較正用抵抗Ｒ．，Ｒ２の値をそれぞれ
決めればブリッジ電源が定電圧源または定電流源のいず
れの場合でも、共通に使用できる。

すなわち第６図において、較正時に発生させる較正電圧
をｅと決め、まずブリッジ電源が定電流源の場合を考え
てみると、その出力電流はあらかじめ、ひずみ測定に有
利な値■に定められているので、較正用抵抗Ｒ２は として、その値が決められる。

一方、ブリッジ電源が定電圧源の場合を考えると、較正
電圧ｅは前述のように なる関係があり、（２）式からＲ１を求めると、（３）
式に（１）式を代入して、Ｒ１を求めると、となる。

このような関連のもとに、ブリッジ電源電圧Ｅ、較正電
圧ｅ、較正用抵抗Ｒ．，Ｒ２を定めれば、ひずみゲージ
励振用ブリッジ電源が定電圧源でも定電流源でも、同一
の較正回路が共用できることになる。

本考案のひずみ測定用較正回路は、以上述べたような構
威になっているので、次のような効果がある。

（１）第６図において増幅器３の入力インピーダンスを
較正用抵抗Ｒ２とホイートストンブリッジ１の出力抵抗
の合算値より十分大きく設定すれば、ひずみゲージの抵
抗値に影響されない正確な較正が可能となる。

（２）第６図で明らかなように、本考案による較正を実
施している時は、ホイートストンブリッジ１が励振され
ていないので、較正値がゲージの抵抗の影響を一切受け
ない。

（３）較正回路がホイートストンブリッジになっていな
いので、較正回路の零点変動がない。

（４）ブリッジ電源が定電圧源または定電流源のいずれ
でも、特別な変更なしに、較正回路が共用できる。

（５）ひずみゲージをスイッチボックス等で多点入力と
し、しかもゲージ抵抗値が個々に異なる場合でも、１個
の較正回路で共用できる。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図、第３図は従来の並列抵抗法、基準電圧
挿入法、二重電橋法による較正方法のそれぞれ一例を示
す回路図、第４図は本考案の一実施例の回路図、第５図
は第４図の測定時における等価回路図、第６図は第４図
の較正時における等価回路図である。 １・・・・・・ひずみゲージで構或するホイートストン
ブリッジ、２・・・・・・ブリッジ電源、３・・・・・
・増幅器、４・・・・・・較正用ブリッジ電源、ｒ１〜
ｒｌｌ・・・・・・従来の較正回路例の較正用抵抗、Ｒ
１，Ｒ２・・・・・・本考案の較正回路の較正用抵抗、
Ｓ１〜Ｓ６・・・・・・スイッチ。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. ひずみゲージで構威するホイートストンブリッジの一つ
   の出力端と該ホイートストンブリッジの出力を増幅する
   増幅器の一つの入力端子との間に、２個の抵抗からなる
   Ｌ型減衰回路を較正回路として直列に挿入したうえ、ひ
   ずみ測定時には、ひずみゲージ励振用ブリッジ電源をひ
   ずみゲージで構成するホイートストンブリッジの１対の
   入力端に印加して、ひずみの測定を行い、一方、較正時
   にはひずみゲージ励振用ブリッジ電源の出力を前記２個
   一組の較正抵抗の両端に切り換え印加することにより、
   ひずみゲージの抵抗値に左右されることなく、またひず
   みゲージ励振用ブリッジ電源が定電圧源または定電流源
   のいずれでも共通に使用できるようにしたことを特徴と
   するひずみ測定用較正回路。