ひずみゲージについて教えてください

質問

こんにちは。

ひずみゲージについてお聞きしたいことがあります。

・「ひずみ率」というものがあるようなのですが、だいたいどれくらいの値なのでしょうか。
・出力がアナログ信号なのでA/D変換しないとパソコンに取り込めないのですが、一般にA/Dコンバータはどのようなものを使うのでしょうか。

よろしくお願いします。

回答No.2

Linandtete · ベストアンサー

(1) ひずみゲージは、長さの変化(dL)を、電気抵抗の変化(dR)に変換するセンサーです。それぞれのひずみを、dL/L、dR/R と表しますと、その感度は G=(dR/R)/(dL/L) で得られます。この G を一般には「ゲージ率」と言います。ひょっとすると、質問者さんの仰る「ひずみ率」は、この語の意味かな、と思います。ゲージ率はほぼ、1+２ν（νは材料のポアソン比）で表されますので、およそ G=2 程度です。半導体ゲージですと G=100 を越えるものもあります。
(2) 計測目的に依存します。統計操作に使う程度でしたら 8bit AD で充分ですし、やや精度を上げて 12bit、近年ではダイナミックレンジを上げる意味を込めて 16bit や、フローティングAD （仮数部＋指数部付き AD）も用いられます。

お礼

お返事ありがとうございます。
知りたかったことに対して的確に答えていただき、非常に助かりました。

回答No.1

Denkigishi

歪ゲージは用途によって様々なものがあるので、荷重変換器（ロードセル）を例に示します。
（１）歪率
荷重によってストレンゲージの長さLがΔL伸びたとき、ΔL／Lを歪率といい、単位は［ストレン］（無次元）を使う。通常は、最大荷重に対して、1000～4000［μストレン］位で設計される。
（２）信号出力電圧
センサの結線方法と電源電圧によって異なるので、一例を示すと、
センサ部の結線として、１ケのストレンゲージと３ケの固定抵抗器からなるホイトストンブリッジに、ブリッジ電源として２Ｖを使った場合、
荷重歪率が1000[μストレン]のとき１[mV］の出力電圧となる。
（３）増幅回路、信号変換
オペアンプを使ったアナログ増幅回路で60dBほど増幅して信号電圧を得る。後は、電流信号あるいはデジタル信号など用途により自由に加工する。パソコン入力はインターフェース次第で、RS-232C、RS-422、GP-IB、USB　などの信号方式がある。

お礼

お返事ありがとうございます。
詳しくお書きいただき、非常に助かります。
ぜひ参考にさせていたきます。