JPH06347284A - Strain gauge type converter and initial value variation detecting method thereof - Google Patents
Strain gauge type converter and initial value variation detecting method thereofInfo
- Publication number
- JPH06347284A JPH06347284A JP5163310A JP16331093A JPH06347284A JP H06347284 A JPH06347284 A JP H06347284A JP 5163310 A JP5163310 A JP 5163310A JP 16331093 A JP16331093 A JP 16331093A JP H06347284 A JPH06347284 A JP H06347284A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- strain
- gauge
- active
- attached
- gauges
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Landscapes
- Measuring Fluid Pressure (AREA)
- Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
- Indication And Recording Devices For Special Purposes And Tariff Metering Devices (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、ひずみゲージ式変換器
およびひずみゲージ式変換器の初期値変動量検出方法に
関し、より詳細には、圧力、変位、荷重、加速度等の物
理量を受けてひずみを生じる起歪体の起歪部に添着さ
れ、前記ひずみに対応した抵抗変化を示すひずみゲージ
により物理量を電気量に変換するひずみゲージ式変換器
およびそのひずみゲージ式変換器に生ずる初期値変動量
を検出する方法に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a strain gauge type transducer and a method for detecting an initial value fluctuation amount of a strain gauge type transducer. More specifically, the present invention relates to a strain caused by receiving physical quantities such as pressure, displacement, load and acceleration. A strain gauge type transducer attached to the strain generating part of a strain generating body, which converts a physical quantity into an electric quantity by a strain gauge showing a resistance change corresponding to the strain, and an initial value fluctuation amount generated in the strain gauge type converter. It relates to a method of detecting.
【0002】[0002]
【従来の技術】ひずみゲージ式の物理量−電気量変換器
(以下単に「変換器」ということがある)としては、従
来より種々の物理量、例えば圧力、変位、荷重、加速度
等を電気量(電気信号)に変換する圧力変換器、変位変
換器、荷重変換器、加速度変換器等が広く使用されてい
る。2. Description of the Related Art As a strain gauge type physical quantity-electric quantity converter (hereinafter sometimes referred to simply as "converter"), various physical quantities such as pressure, displacement, load, acceleration and the like have been used in the past. Signal transducers, pressure transducers, displacement transducers, load transducers, acceleration transducers and the like are widely used.
【0003】このような従来の変換器は、受感部を介し
て作用する物理的な力を受けその力に応じた変形をする
起歪体の起歪部と、この起歪部に添着され該変形に応じ
た抵抗値変化を示すひずみゲージと、このひずみゲージ
の電気信号出力を外部測定器に伝達するケーブルと、上
記ひずみゲージを外部と遮断するためのケーシング部材
等を主要構成部材として構成されている。Such a conventional transducer is attached to the strain-generating portion of a strain-generating body which receives a physical force acting through the sensing portion and deforms according to the force. A strain gauge showing a resistance change according to the deformation, a cable for transmitting an electric signal output of the strain gauge to an external measuring instrument, and a casing member for cutting off the strain gauge from the outside are constituted as main constituent members. Has been done.
【0004】このように構成された従来の変換器におい
ては、ひずみゲージの微小の抵抗変化を増大化させたり
温度補償や寄生ひずみ等による誤差消去をするために、
ホイートストンブリッジ回路(ここでは単に「ブリッジ
回路」と称する)が使用されている。In the conventional converter thus constructed, in order to increase the minute resistance change of the strain gauge and to eliminate the error due to temperature compensation and parasitic strain,
A Wheatstone bridge circuit (herein simply referred to as "bridge circuit") is used.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】ところが、このような
ブリッジ回路構成となした変換器においては、長期にわ
たり使用しているうちに、ひずみゲージの素材、ベー
ス、接着剤などが経時変化をして初期値(「無負荷時出
力」または「イニシャル値」ともいう)の変化が生じ
る。However, in the converter having such a bridge circuit configuration, the material of the strain gauge, the base, the adhesive, etc. change with time during long-term use. A change in the initial value (also referred to as "output without load" or "initial value") occurs.
【0006】より詳しく説明すると、ひずみゲージの経
時変化の要因としては、抵抗素子が加工ひずみの開放に
よって抵抗値が変化したり、接着剤あるいはゲージベー
スが吸湿により体積が膨潤することにより抵抗素子へひ
ずみを与える機械的要因、ゲージベースおよび接着剤の
絶縁性が低下し、ゲージ抵抗に並列に加わることにな
り、ゲージの合成抵抗を変化させる電気的な要因、湿気
または水分によって抵抗素子が電解または腐食を起こし
て抵抗値の変化をもたらす化学的要因などが考えられ
る。[0006] More specifically, as a factor of the change over time of the strain gauge, the resistance value of the resistance element changes due to the release of processing strain, or the volume of the adhesive or the gauge base swells due to moisture absorption. Mechanical factors that give rise to strain, the insulation of the gauge base and the adhesive deteriorates, and it is added in parallel to the gauge resistance. A chemical factor that causes corrosion and changes in resistance can be considered.
【0007】このような初期値の変動は、ひずみゲージ
の測定すべき物理量の中に混入されてしまい、分離する
ことが非常に因難であるため、測定値の精度を低下さ
せ、計測データの信頼性を阻害させていた。特に、土木
建築の現場で施工管理あるいは維持管理などのために実
際に使用されている計器類、特に埋設されて使用される
変換器の場合、掘り起こして点検することは不可能に近
いため初期値の変動量を検出することが不可能であり、
換言すれば、埋設型の変換器の計測データの信頼性を確
認する方法が何ら確立されていない実情にある。Such fluctuations in the initial value are mixed in the physical quantity to be measured by the strain gauge, and it is very difficult to separate them. Therefore, the accuracy of the measured value is lowered and It hindered reliability. In particular, in the case of instruments actually used for construction management or maintenance at the site of civil engineering construction, especially converters used buried, it is almost impossible to dig up and inspect, so the initial value It is impossible to detect the fluctuation amount of
In other words, there is no established method for confirming the reliability of the measurement data of the embedded converter.
【0008】本発明は、上述した事情に鑑みてなされた
もので、その第1の目的は、簡素で且つ安価な構成であ
るにも拘らず、変換器単位で初期値変動量を検出し得る
機能を有するひずみゲージ式変換器を提供することにあ
る。The present invention has been made in view of the above-mentioned circumstances. A first object of the present invention is to detect the initial value fluctuation amount for each converter although the structure is simple and inexpensive. It is to provide a strain gauge type transducer having a function.
【0009】また、本発明の第2の目的は、たとえ、埋
設された状態でも地上から簡単にしかも短時間で初期値
変動量を検出しあるいは初期値変動量を除去して物理量
の真値に対応する計測データを求めることのできるひず
みゲージ式変換器の初期値変動量検出方法を提供するこ
とにある。A second object of the present invention is to detect the initial value fluctuation amount or remove the initial value fluctuation amount from the ground even in a buried state easily and in a short time to obtain the true value of the physical quantity. An object of the present invention is to provide a method for detecting an initial value variation amount of a strain gauge type transducer that can obtain corresponding measurement data.
【0010】[0010]
【課題を解決するための手段】本発明は、上記第1の目
的を達成するために、圧力、変位、荷重、加速度等の物
理量を受けてひずみを生じる起歪体の起歪部に添着され
前記ひずみに対応した抵抗変化を示すひずみゲージによ
り前記物理量を電気量に変換するひずみゲージ式変換器
において、前記起歪体の起歪部に添着された第1〜第4
のアクティブゲージと、前記第1のアクティブゲージと
実質上同一位置とみなし得る位置に添着され且つ前記第
1のアクティブゲージのひずみ出力特性、経時変化特
性、ゲージ率および温度特性などのひずみゲージ特性が
実質上同一とみなし得る第5のアクティブゲージと、前
記第2のアクティブゲージと実質上同一位置とみなし得
る位置に添着され且つ前記第2のアクティブゲージのひ
ずみ出力特性、経時変化特性、ゲージ率および温度特性
などのひずみゲージ特性が実質上同一とみなし得る第6
のアクティブゲージと、前記第3のアクティブゲージの
近傍であって前記物理量によるひずみを実質上生じない
前記起歪体の剛体部に添着され且つ少なくとも前記第3
のアクティブゲージの経時変化特性と実質上同一とみな
し得る経時変化特性を有する第1のダミーゲージと、前
記第4のアクティブゲージの近傍であって前記物理量に
よるひずみを実質上生じない前記起歪体の剛体部に添着
され且つ少なくとも前記第4のアクティブゲージの経時
変化特性と実質上同一とみなし得る経時変化特性を有す
る第2のダミーゲージと、を備え、前記第1〜第4のア
クティブゲージをもって第1のブリッジ回路を形成し、
前記第5および第6のアクティブゲージと前記第1およ
び第2のダミーゲージをもって第2のブリッジ回路を形
成し、前記第1および第2のブリッジ回路の出力に基づ
き前記物理量に対応したひずみ出力成分と前記経時変化
に伴う初期値変動成分とを分離し得るように構成したこ
とを特徴とするものである。In order to achieve the first object, the present invention is attached to a strain generating portion of a strain generating body which receives a physical quantity such as pressure, displacement, load or acceleration to generate strain. In a strain gauge type converter for converting the physical quantity into an electric quantity by a strain gauge showing a resistance change corresponding to the strain, first to fourth parts attached to the strain generating part of the strain generating body.
And the strain gauge characteristics of the first active gauge such as strain output characteristics, aging characteristics, gauge ratio and temperature characteristics, which are attached to positions that can be regarded as substantially the same as the first active gauge. A fifth active gauge that can be considered to be substantially the same, and a strain output characteristic, a time-dependent change characteristic, a gauge ratio of the second active gauge that is attached to a position that can be considered to be substantially the same position as the second active gauge. 6th strain gauge characteristics such as temperature characteristics can be regarded as substantially the same
Of the active gauge and the third active gauge, and is attached to at least the rigid body portion of the strain-generating body in the vicinity of the third active gauge and substantially not causing strain due to the physical quantity.
First dummy gauge having a time-varying characteristic that can be considered to be substantially the same as the time-varying characteristic of the active gauge described above, and the strain-generating body near the fourth active gauge that does not substantially cause strain due to the physical quantity. A second dummy gauge that is attached to the rigid body portion and has at least a time-dependent change characteristic that can be regarded as substantially the same as the time-dependent change characteristic of the fourth active gauge. Forming a first bridge circuit,
A second bridge circuit is formed by the fifth and sixth active gauges and the first and second dummy gauges, and a strain output component corresponding to the physical quantity based on the outputs of the first and second bridge circuits. It is characterized in that it is configured so as to be able to separate the above-mentioned time-dependent change component of the initial value.
【0011】また、本発明は、上記第1の目的を達成す
るために、圧力、変位、荷重、加速度等の物理量を受け
てひずみを生じる起歪体の起歪部に添着され前記ひずみ
に対応した抵抗変化を示すひずみゲージにより前記物理
量を電気量に変換するひずみゲージ式変換器において、
前記起歪体の起歪部に添着された第1〜第4のアクティ
ブゲージと、これら第1〜第4のアクティブゲージの各
近傍であって前記物理量によるひずみを実質上生じない
前記起歪体の剛体部に対をなして添着され且つ少なくと
も対をなす前記アクティブゲージの経時変化特性と実質
上同一とみなし得る経時変化特性を有する第1〜第4の
ダミーゲージと、を備え、前記第1〜第4のアクティブ
ゲージをもって第1のブリッジ回路を形成し、前記第1
〜第4のダミーゲージをもって第2のブリッジ回路を形
成し、前記第1および第2のブリッジ回路の出力に基づ
き前記物理量に対応したひずみ出力成分と前記経時変化
に伴う初期値変動出力成分とを分離して検出し得るよう
に構成したことを特徴とするものである。Further, in order to achieve the first object, the present invention responds to the strain by being attached to a strain generating portion of a strain generating body which generates strain by receiving physical quantities such as pressure, displacement, load and acceleration. In a strain gauge type converter that converts the physical quantity into an electric quantity by a strain gauge showing the resistance change,
First to fourth active gauges attached to the strain generating portion of the strain generating body, and the strain generating body which is in the vicinity of each of the first to fourth active gauges and does not substantially generate strain due to the physical quantity. The first to fourth dummy gauges, which are attached to the rigid body portion in pairs and have a time-varying characteristic that can be regarded as substantially the same as the time-varying characteristic of the active gauge forming at least a pair. ~ Forming a first bridge circuit with a fourth active gauge,
~ A second bridge circuit is formed with a fourth dummy gauge, and a strain output component corresponding to the physical quantity and an initial value fluctuation output component associated with the change over time are formed based on the outputs of the first and second bridge circuits. It is characterized in that it is configured so that it can be detected separately.
【0012】また、本発明は、上記第2の目的を達成す
るために、圧力、変位、荷重、加速度等の物理量を受け
てひずみを生じる起歪体の起歪部に添着され前記ひずみ
に対応した抵抗変化を示すひずみゲージにより前記物理
量を電気量に変換するひずみゲージ式変換器の初期値変
動量を検出する方法であって、前記起歪体の起歪部に添
着された第1〜第4のアクティブゲージをもって第1の
ブリッジ回路を形成すると共に、前記第1のアクティブ
ゲージと実質上同一位置とみなし得る位置に添着され且
つ前記第1のアクティブゲージのひずみ出力特性、経時
変化特性、ゲージ率および温度特性などのひずみゲージ
特性が実質上同一とみなし得る第5のアクティブゲージ
と、前記第2のアクティブゲージと実質上同一位置とみ
なし得る位置に添着され且つ前記第2のアクティブゲー
ジのひずみ出力特性、経時変化特性、ゲージ率および温
度特性などのひずみゲージ特性が実質上同一とみなし得
る第6のアクティブゲージと、前記第3のアクティブゲ
ージの近傍であって前記物理量によるひずみを実質上生
じない前記起歪体の前記剛体部に添着され且つ少なくと
も前記第3のアクティブゲージの経時変化特性と実質上
同一とみなし得る経時変化特性を有する第1のダミーゲ
ージと、前記第4のアクティブゲージの近傍であって前
記物理量によるひずみを実質上生じない前記起歪体の剛
体部に添着され少なくとも前記第4のアクティブゲージ
の経時変化特性と実質上同一とみなし得る第2のダミー
ゲージとをもって第2のブリッジ回路を形成し、前記第
2のブリッジ回路の出力を2倍した値から前記第1のブ
リッジ回路の出力を減算することにより、前記経時変化
に伴う初期値の変動量を求めることを特徴とするもので
ある。Further, in order to achieve the above-mentioned second object, the present invention is attached to a strain-generating portion of a strain-generating body which receives a physical quantity such as a pressure, a displacement, a load, an acceleration or the like to generate a strain, and corresponds to the strain. A method for detecting an initial value fluctuation amount of a strain gauge type converter that converts the physical quantity into an electric quantity by a strain gauge showing a resistance change, the first to the first attached to the strain generating portion of the strain generating body. No. 4 active gauge forms a first bridge circuit and is attached to a position that can be regarded as substantially the same position as the first active gauge, and has a strain output characteristic, a aging characteristic, and a gauge of the first active gauge. The fifth active gauge whose strain gauge characteristics such as rate and temperature characteristics can be regarded as substantially the same and the position which can be regarded as substantially the same position as the second active gauge are added. In the vicinity of the third active gauge and the sixth active gauge which can be regarded as substantially the same strain gauge characteristics such as strain output characteristics, aging characteristics, gauge ratio and temperature characteristics of the second active gauge. A first dummy that is attached to the rigid portion of the strain-generating body and that does not substantially cause strain due to the physical quantity, and that has at least a time-dependent change characteristic that can be regarded as substantially the same as the time-dependent change characteristic of the third active gauge. The gauge and the fourth active gauge are attached to the rigid body portion of the strain generating body in the vicinity of the fourth active gauge and do not substantially generate strain due to the physical quantity, and are considered to be substantially the same as the aging characteristics of at least the fourth active gauge. A second bridge circuit is formed with the obtained second dummy gauge, and the output of the second bridge circuit is doubled. By subtracting the output of said first bridge circuit from the one in which and obtains the amount of variation of the initial value due to the aging.
【0013】さらにまた、本発明は、上記第2の目的を
達成するために、圧力、変位、荷重、加速度等の物理量
を受けてひずみを生じる起歪体の起歪部に添着され前記
ひずみに対応した抵抗変化を示すひずみゲージにより前
記物理量を電気量に変換するひずみゲージ式変換器の初
期値変動量を検出する方法であって、前記起歪体の起歪
部に添着された第1〜第4のアクティブゲージをもって
第1のブリッジ回路を形成すると共に、前記第1〜第4
のアクティブゲージの各近傍であって前記物理量による
ひずみを実質上生じない前記起歪体の剛体部にそれぞれ
対をなして添着され且つ少なくとも対をなす前記アクテ
ィブゲージの経時変化特性と実質上同一とみなし得る経
時変化特性を有する第1〜第4のダミーゲージとをもっ
て第2のブリッジ回路を形成し、前記第1のブリッジ回
路の出力から第2のブリッジ回路の出力を減算すること
により前記経時変化に伴う初期値変動量を検出除去し前
記物理量に対応した出力を得るようにしたことを特徴と
するものである。Furthermore, in order to achieve the above-mentioned second object, the present invention applies the strain to a strain-causing portion of a strain-generating body which receives a physical quantity such as pressure, displacement, load, acceleration or the like and causes strain. A method for detecting an initial value fluctuation amount of a strain gauge type converter for converting the physical quantity into an electric quantity by a strain gauge showing a corresponding resistance change, wherein the first to the first strains attached to the strain generating portion of the strain generating body. A first bridge circuit is formed with a fourth active gauge, and the first to fourth
Of the active gauge, which is substantially the same as the time-varying characteristics of the active gauges that are attached in pairs to the rigid portions of the flexure element that do not substantially cause strain due to the physical quantity and that are attached at least in pairs. A second bridge circuit is formed with the first to fourth dummy gauges that can be regarded as time-dependent characteristics, and the time-dependent change is obtained by subtracting the output of the second bridge circuit from the output of the first bridge circuit. It is characterized in that the initial value fluctuation amount due to is detected and removed to obtain an output corresponding to the physical quantity.
【0014】[0014]
【作用】上記のように構成されたひずみゲージ式変換器
の第1のブリッジ回路は、物理量に応じたひずみ量を電
気量に変換するために、すべて起歪部に添着された4枚
のアクティブゲージをもって形成してある。The first bridge circuit of the strain gauge type transducer configured as described above has four active elements attached to the strain-generating portion in order to convert the amount of strain corresponding to the physical quantity into the amount of electricity. It is formed with a gauge.
【0015】一方、第2のブリッジ回路は、物理量に応
じたひずみ量を電気量に変換するために起歪部に添着さ
れた2枚のアクティブゲージと、計測すべき物理量には
不感にして、経時的な変化には感応するように剛体部に
添着された2枚のダミーゲージとをもって形成してあ
る。On the other hand, the second bridge circuit is made insensitive to the two physical gauges attached to the strain-flexing part in order to convert the strain amount corresponding to the physical amount into the electrical amount and the physical amount to be measured, It is formed with two dummy gauges attached to the rigid body so as to be sensitive to changes over time.
【0016】ここで、第1のブリッジ回路の被測定物理
量に相当する出力成分をK1、ひずみゲージ素材、ゲー
ジベース、接着剤などの経時変化に相当する出力成分を
D1、クリープに相当する出力成分をC1とすると、第
1のブリッジ回路の出力eo1は、 eo1=K1+D1+C1 ……(1) のように表わすことができる。Here, the output component corresponding to the physical quantity to be measured of the first bridge circuit is K1, the output component corresponding to the change over time of the strain gauge material, the gauge base, the adhesive, etc. is D1, and the output component corresponding to the creep. Is C1, the output eo1 of the first bridge circuit can be expressed as eo1 = K1 + D1 + C1 (1)
【0017】また、第2のブリッジ回路の被測定物理量
に相当する出力成分をK2、上記経時変化に相当する出
力成分をD2、クリープに相当する出力成分をC2とす
ると、ひずみ検出機能としてはハーフブリッジであるか
ら、ひずみ量に関係する上記K2とC2の成分は、1/
2となり、上記D2に対する条件は、同一であると考え
られるから、第2のブリッジ回路の出力eo2は、 eo2=(K2/2)+D2+(C2/2)……(2) のように表わすことができる。If K2 is the output component corresponding to the physical quantity to be measured of the second bridge circuit, D2 is the output component corresponding to the above-described change over time, and C2 is the output component corresponding to the creep, the strain detection function is half. Since it is a bridge, the components of K2 and C2 related to the strain amount are 1 /
Since the condition for D2 is considered to be the same, the output eo2 of the second bridge circuit should be expressed as eo2 = (K2 / 2) + D2 + (C2 / 2) (2). You can
【0018】そこで、上記(2)式を2倍してから
(1)式を減算すると、 2{(K2/2)+(D2)+(C2/2)}−{K1+D1+C1} =K2+2D2+C2−K1−D1−C1 =(K2−K1)+(2D2−D1)+(C2−C1) =D2 または D1 …………(3) となる。何となれば、第1のブリッジ回路のひずみゲー
ジと第2のブリッジ回路のひずみゲージとは、少なくと
も対をなすひずみゲージ同士が、実質上同一とみなし得
る位置またはその近傍に添着され、ひずみ出力特性、経
時変化特性、ゲージ率および温度特性が実質上同一とみ
なし得るものを用いているから、K1=K2,D1=D
2,C2=C1とみなすことができ、上記(3)に示す
ように、経時変化に起因して生ずる出力成分D1または
D2が求められる。Therefore, if the equation (2) is doubled and the equation (1) is subtracted, 2 {(K2 / 2) + (D2) + (C2 / 2)}-{K1 + D1 + C1} = K2 + 2D2 + C2-K1 -D1-C1 = (K2-K1) + (2D2-D1) + (C2-C1) = D2 or D1 ... (3). What is required is that the strain gauges of the first bridge circuit and the strain gauges of the second bridge circuit have at least pairs of strain gauges attached to each other at or near positions at which they can be regarded as substantially the same, and strain output characteristics , K1 = K2, D1 = D, since the ones whose aging characteristics, gauge factor and temperature characteristics can be regarded as substantially the same are used.
2, C2 = C1, and as shown in (3) above, the output component D1 or D2 caused by the change over time is obtained.
【0019】[0019]
【実施例】以下、本発明の実施例を添付図面に基づいて
説明する。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
【0020】図2は、本発明の第1実施例に係るひずみ
ゲージ式変換器の一例である間隙水圧計の縦断面図であ
る。FIG. 2 is a vertical cross-sectional view of a pore water pressure gauge which is an example of the strain gauge type transducer according to the first embodiment of the present invention.
【0021】同図において、1は、ケーシングであり、
一端(図において下端)側には、直径が異なる座ぐり穴
が開けられて第1〜第3の段部1a,1b,1cが形成
されてなる開口部1dが設けられており、その開口端1
dの内側には、雌ねじ1eが形成され、また、他端側
(図において上端側)には、小径の穴1fとそれよりも
大径の座ぐり穴が1gが穿設され、その座ぐり穴1gの
開口端部には雌ねじ1hが形成されている。In the figure, 1 is a casing,
On one end (lower end in the figure) side, there is provided an opening 1d formed by forming counterbored holes having different diameters to form first to third step portions 1a, 1b, 1c, and the opening end thereof. 1
A female screw 1e is formed inside d, and a small-diameter hole 1f and a counterbore hole 1g having a larger diameter than that are formed on the other end side (upper end side in the figure). A female screw 1h is formed at the open end of the hole 1g.
【0022】そして、ケーシング1の開口部1d内の第
1の段部1aには、導電ピン2a,2aが気密状に一面
側から他面側に貫通して設けられた気密端子2b付きの
端子板2が図示は省略したがねじにより取付けられてい
る。Then, in the first step 1a in the opening 1d of the casing 1, conductive pins 2a, 2a are provided in an airtight manner so as to penetrate from one surface side to the other surface side and a terminal with an airtight terminal 2b. Although not shown, the plate 2 is attached by screws.
【0023】ケーシング1の開口部1d内の第2の段部
1bには、起歪体3の厚肉円筒部3aの開口端(図にお
いて下端)側が溶接により気密状に固着されている。To the second step portion 1b in the opening 1d of the casing 1, the opening end (lower end in the figure) of the thick-walled cylindrical portion 3a of the flexure element 3 is fixed in an airtight manner by welding.
【0024】さらに、ケーシング1の開口部1d内の第
3の段部1cには、1枚乃至複数枚のフィルタ4が、係
止された状態で、雌ねじ部1eに螺合されたリングナッ
ト5によって固定されている。Further, one or a plurality of filters 4 are locked to the third step portion 1c in the opening 1d of the casing 1, and the ring nut 5 screwed to the female screw portion 1e in a locked state. Is fixed by.
【0025】一方、ケーシング1の他端部の小径の穴1
fは、各心線6a,6a…が導電ピン2a,2a…に接
続されたコード6が挿通され、そのコード6とケーシン
グ1の座ぐり穴1gの間隙には、ゴムブッシュ7が介挿
されてリングナット8によって締め付けられて外部から
の水の浸入を防止している。On the other hand, the small-diameter hole 1 at the other end of the casing 1
In f, the cord 6 in which the core wires 6a, 6a ... Are connected to the conductive pins 2a, 2a ... Is inserted, and the rubber bush 7 is inserted in the gap between the cord 6 and the counterbore 1g of the casing 1. It is tightened by the ring nut 8 to prevent water from entering from the outside.
【0026】起歪体3の厚肉円筒部3aで囲まれる内方
側は、薄肉のダイアフラム状に形成された起歪部3bが
設けられ、さらに、その中心部領域は、厚肉とされて中
心厚肉剛体部3cが設けられており、起歪部3bの非受
圧面側(図において上面)の中心寄り部位と周辺寄り部
位には、それぞれ第1〜6のアクティブゲージRa1〜
Ra6が、例えば、スパッタリング法により成膜されて
添着されている。On the inner side surrounded by the thick-walled cylindrical portion 3a of the strain-flexing body 3, there is provided a strain-flexing portion 3b formed in the shape of a thin diaphragm, and the central region thereof is thickened. The central thick rigid body portion 3c is provided, and the first to sixth active gauges Ra1 to Ra1 are respectively provided at the central portion and the peripheral portion on the non-pressure receiving surface side (upper surface in the drawing) of the strain-flexing portion 3b.
Ra6 is deposited and attached by, for example, a sputtering method.
【0027】そして、起歪体3の中心厚肉剛体部3cの
非受圧面側には、被測定物理量としての水圧によっては
実質上ひずみを出ぜず、起歪体3のアクティブゲージR
a1〜Ra6と同じ温度条件、湿度条件、等を受けるよ
うに第1および第2のダミーゲージRd1,Rd2が、
同じくスパッタリング法により、上記第1〜第6のアク
ティブゲージRa1〜Ra6と同時に同一条件で形成さ
れている。On the non-pressure receiving surface side of the thick central rigid body portion 3c of the strain generating element 3, there is substantially no strain due to the water pressure as the physical quantity to be measured, and the active gauge R of the strain generating element 3 is
The first and second dummy gauges Rd1 and Rd2 receive the same temperature conditions and humidity conditions as those of a1 to Ra6.
Similarly, it is formed by the sputtering method under the same conditions at the same time as the first to sixth active gauges Ra1 to Ra6.
【0028】これら各ひずみゲージRa1〜Ra6,R
d1,Rd2の各ゲージタブと、それぞれ対応する各導
電ピン2a,2a…とは、それぞれ細いゲージリード9
によって接続されている。These strain gauges Ra1 to Ra6, R
The gauge tabs d1 and Rd2 and the corresponding conductive pins 2a, 2a ...
Connected by.
【0029】次に、図1、図3、図4、図5をも参照し
て、起歪体および起歪体の起歪部に添着されたひずみゲ
ージならびにひずみゲージによって形成されるブリッジ
回路の構成について詳しく説明する。Next, with reference also to FIGS. 1, 3, 4, and 5, a strain gauge and a strain gauge attached to the strain generating portion of the strain gauge, and a bridge circuit formed by the strain gauge. The configuration will be described in detail.
【0030】図3および図4は、図2中の起歪体3とそ
の起歪体の起歪部にひずみゲージが添着された状態を示
す縦断面図および平面図である。FIGS. 3 and 4 are a longitudinal sectional view and a plan view showing a strain element 3 in FIG. 2 and a state in which a strain gauge is attached to the strain element of the strain element.
【0031】図5は、起歪部の表面に形成された一対の
ゲージパターンの構成を部分的に示す平面図である。FIG. 5 is a plan view partially showing the structure of a pair of gauge patterns formed on the surface of the strain-flexing portion.
【0032】図6および図7は、図3および図4とは異
なる起歪体の構成例を示す縦断面図および平面図であ
る。FIGS. 6 and 7 are a longitudinal sectional view and a plan view showing an example of the configuration of the flexure element different from those in FIGS. 3 and 4.
【0033】これらの図において、起歪体3は、一端
(図においては下端)が開口された略円筒状を呈し、厚
肉に形成されて大きな剛性を付与された厚肉円筒部3a
と、薄肉に形成されて可撓性を付与された起歪部3b
と、この起歪部3bの中心領域が厚肉に形成されて大き
な剛性を付与された中心厚肉剛体部3cとを有する。In these figures, the flexure element 3 has a substantially cylindrical shape with one end (the lower end in the figures) opened, and is formed thick to provide a large rigidity to a thick cylindrical portion 3a.
And a strain-flexing portion 3b that is thin and has flexibility
And a central thick rigid body portion 3c in which the central region of the strain-flexing portion 3b is formed thick and is provided with great rigidity.
【0034】上記起歪部3bおよび中心厚肉剛体部3c
の部位には、図5に示すように、1つの基板(ゲージベ
ース)12a上に同一のゲージパターン12b,12c
が互いに相手側の蛇行状をなす凹部12d部に自己のグ
リッド部12eが入り込むように近接して且つそれぞれ
の受感軸12fが同一方向を向くようにして同一材料を
もって、例えばスパッタリング法によって同時に形成さ
れて成るダブル型ひずみゲージ12が添着されている。The strain-flexing portion 3b and the thick central rigid body portion 3c.
5, the same gauge patterns 12b and 12c are formed on one substrate (gauge base) 12a as shown in FIG.
Are simultaneously formed by the same material, for example, by a sputtering method, so that their grid portions 12e are close to each other so as to enter the meandering concave portions 12d on the opposite side and the respective sensitive axes 12f face the same direction. The double strain gauge 12 thus formed is attached.
【0035】このダブル型ひずみゲージ12には、2つ
のゲージ素子が形成されているが、基本的に本実施例で
は、これら2つのゲージ素子を異なるブリッジ回路の一
辺にそれぞれ組み込むようにしている。Two gauge elements are formed in this double type strain gauge 12, but basically, in this embodiment, these two gauge elements are respectively incorporated in one sides of different bridge circuits.
【0036】すなわち、図3、図4において、起歪部3
bの厚肉円筒部3a寄りの部位2個所に添着されたダブ
ル型ひずみゲージ12−1の場合、一方のゲージパター
ン12bを第1のアクティブゲージRa1として使用
し、他方のゲージパターン12cを第5のアクティブゲ
ージRa5として使用しており、また、ダブル型ひずみ
ゲージ12−3の場合、同様にして、一方のゲージパタ
ーン12bを第3のアクティブゲージRa3として使用
し、他方のゲージパターン12cを第1のダミーゲージ
Rd1として使用している。That is, in FIG. 3 and FIG.
In the case of the double type strain gauge 12-1 attached to the two portions of the thick cylindrical portion 3a close to b, one gauge pattern 12b is used as the first active gauge Ra1 and the other gauge pattern 12c is the fifth gauge pattern 12c. In the case of the double type strain gauge 12-3, one gauge pattern 12b is used as the third active gauge Ra3 and the other gauge pattern 12c is used as the first gauge. It is used as the dummy gauge Rd1 of.
【0037】また、図3、図4において、起歪部3bの
中心厚肉剛体部3c寄りの部位2個所に添着されたダブ
ル型ひずみゲージ12−2の場合、一方のゲージパター
ン12bを第2のアクティブゲージRa2として使用
し、他方のゲージパターン12cを第6のアクティブゲ
ージRa6として使用しており、またダブル型ひずみゲ
ージ12−4の場合、2つのゲージパターン12bおよ
び12cのうちのいずれか一方のみを第4のアクティブ
ゲージRa4として使用している。Further, in FIGS. 3 and 4, in the case of the double type strain gauge 12-2 attached to two portions of the strain generating portion 3b near the central thick rigid body portion 3c, one of the gauge patterns 12b is the second. , The other gauge pattern 12c is used as the sixth active gauge Ra6, and in the case of the double type strain gauge 12-4, one of the two gauge patterns 12b and 12c is used. Only the fourth active gauge Ra4 is used.
【0038】また、図3、図4において、起歪体3の厚
肉円筒部3aの非受圧面側の部位に添着されたダブル型
ひずみゲージ12−5の場合、2つのゲージパターン1
2b、および12cのうちのいずれか一方のみを第1の
ダミーゲージRd1として使用し、また、起歪体3の中
心厚肉剛体部3cに添着されたダブル型ひずみゲージ1
2−6の場合2つのゲージパターン12bおよび12c
のうちいずれか一方のみを第2のダミーゲージRd2と
して使用している。3 and 4, in the case of the double type strain gauge 12-5 attached to the portion on the non-pressure receiving surface side of the thick-walled cylindrical portion 3a of the flexure element 3, two gauge patterns 1 are used.
Only one of 2b and 12c is used as the first dummy gauge Rd1, and the double type strain gauge 1 attached to the central thick rigid body portion 3c of the strain generating body 3 is used.
In the case of 2-6, two gauge patterns 12b and 12c
Only one of them is used as the second dummy gauge Rd2.
【0039】上記のダブル型ひずみゲージ12−1〜1
2−6は、同一の条件で、同時的に形成されるものを使
用する。The above double type strain gauges 12-1 to 12-1
2-6 use the thing formed simultaneously on the same conditions.
【0040】このようにして起歪体3の起歪部3bおよ
び中心厚肉剛体部3cにそれぞれ添着されたダブル型ひ
ずみゲージ12−1〜12−6は、図1に示すように結
線されて共通のブリッジ電源電圧を受ける2つのブリッ
ジ回路を形成する。 すなわち、第1のブリッジ回路B
1は、第1のアクティブゲージRa1と第3のアクティ
ブゲージRa3とが対向辺に接続され、第2のアクティ
ブゲージRa2と第4のアクティブゲージRa4とが隣
接する対向辺に接続されて形成されている。The double type strain gauges 12-1 to 12-6 attached to the strain generating portion 3b and the central thick rigid portion 3c of the strain generating body 3 in this way are connected as shown in FIG. Two bridge circuits are formed which receive a common bridge power supply voltage. That is, the first bridge circuit B
1 is formed by connecting the first active gauge Ra1 and the third active gauge Ra3 to the opposite sides, and connecting the second active gauge Ra2 and the fourth active gauge Ra4 to the adjacent opposite sides. There is.
【0041】また、第2のブリッジ回路B2は、第5の
アクティブゲージRa5と第1のダミーゲージRd1と
が対向辺に接続され、第6のアクティブゲージRa6と
第2のダミーゲージRd2とが隣接する対向辺に接続さ
れて形成されている。In the second bridge circuit B2, the fifth active gauge Ra5 and the first dummy gauge Rd1 are connected to the opposite sides, and the sixth active gauge Ra6 and the second dummy gauge Rd2 are adjacent to each other. It is formed so as to be connected to the opposite side.
【0042】これらの2つのブリッジ回路B1およびB
2において、対応するブリッジ辺に接続されたひずみゲ
ージ同士を対として、環境条件(配置条件)やひずみゲ
ージ特性が実質上同一とみなし得るような配慮がなされ
ている。These two bridge circuits B1 and B
2, the consideration is given so that the strain gauges connected to the corresponding bridge sides are paired with each other and the environmental conditions (arrangement conditions) and the strain gauge characteristics can be regarded as substantially the same.
【0043】すなわち、第1のアクティブゲージRa1
と第5のアクティブゲージRa5との対、および、第2
のアクティブゲージRa2と第6のアクティブゲージR
a6との対は、2つのゲージパターンを同一基板上に近
接してスパッタリングにより形成することで、互いに実
質上同一位置とみなし得る位置に添着させており、ま
た、各対のひずみゲージの出力特性、経時変化特性、ゲ
ージ率および温度特性も実質上同一とみなし得る程度に
揃えてある。That is, the first active gauge Ra1
And a fifth active gauge Ra5, and a second
Active gauge Ra2 and sixth active gauge R
The pair with a6 is formed by forming two gauge patterns close to each other on the same substrate by sputtering to attach them to positions that can be regarded as substantially the same position, and the output characteristics of the strain gauges of each pair. The aging characteristics, the gauge factor, and the temperature characteristics are also set to the extent that they can be regarded as substantially the same.
【0044】また、第3のアクティブゲージRa3と第
1のダミーゲージRd1との対、第4のアクティブゲー
ジRa4と第2のダミーゲージRd2との対も、同一基
板ではないが同一の製造条件で製作されたひずみゲージ
12−3と12−5および12−4と12−6を使用す
ることで、少なくとも経時変化特性を実質上同一とみな
し得るもの同士を使用し、且つ各対をなすアクティブゲ
ージとダミーゲージは、それぞれ起歪部3bその近傍の
中心厚肉剛体部3cとの部位に添着してある。The pair of the third active gauge Ra3 and the first dummy gauge Rd1 and the pair of the fourth active gauge Ra4 and the second dummy gauge Rd2 are not the same substrate, but under the same manufacturing conditions. By using the manufactured strain gauges 12-3 and 12-5 and 12-4 and 12-6, active gauges that use at least those whose aging characteristics can be regarded as substantially the same and which make up each pair are used. And the dummy gauge are attached to the portion of the strained portion 3b and the central thick rigid portion 3c in the vicinity thereof.
【0045】次に、このような構成より成る間隙水圧計
の作用について説明する。Next, the operation of the pore water pressure gauge having such a structure will be described.
【0046】間隙水圧計は、例えば地盤内土粒子や海洋
構造物の波浪による間隙水圧を測定するものであるが、
これを土中等に埋設すると、間隙水がフィルタ4を通過
しその間隙水圧でダイアフラム状の起歪部3bを変形さ
せ、この起歪部3bの変形量をひずみゲージ12−1〜
12−4(アクティブゲージRa1〜Ra4)で電気抵
抗値に変換し、これをゲージリード9、導電ピン2a、
心線6aを内蔵したコード6を順次介して外部のひずみ
測定器に出力させるという基本的な作用は、従来の間隙
水圧計と同様である。The pore water pressure gauge measures, for example, pore water pressure due to waves of soil particles in the ground or ocean structures.
When this is buried in soil or the like, pore water passes through the filter 4 and deforms the diaphragm strain element 3b by the pore water pressure, and the deformation amount of the strain element 3b is measured by the strain gauges 12-1 to 12-1.
12-4 (active gauges Ra1 to Ra4) converts it into an electric resistance value, and this is converted into a gauge lead 9, a conductive pin 2a,
The basic operation of outputting to the external strain measuring device through the cord 6 containing the core wire 6a sequentially is the same as that of the conventional pore water pressure gauge.
【0047】しかし本発明に係る間隙水圧計は、いわゆ
る初期値変動(ゼロドリフト)量を検出し得る機能を有
している点で従来のものと相違している。However, the pore water pressure gauge according to the present invention is different from the conventional one in that it has a function of detecting a so-called initial value fluctuation (zero drift) amount.
【0048】以下、2つの初期値変動量検出機能につい
て詳しく説明する。この間隙水圧計の起歪体3の起歪部
3bおよび中心厚肉剛体部3cにそれぞれ添着されたア
クティブゲージRa1〜Ra6およびダミーゲージRd
1,Rd2は、上述した図1の回路図のように結線され
て2つのブリッジ回路B1,B2が形成される。The two initial value variation detecting functions will be described in detail below. The active gauges Ra1 to Ra6 and the dummy gauge Rd attached to the strain-flexing portion 3b and the central thick-walled rigid body portion 3c of the strain-flexing body 3 of the pore water pressure gauge, respectively.
1 and Rd2 are connected as shown in the circuit diagram of FIG. 1 to form two bridge circuits B1 and B2.
【0049】すなわち、第1のブリッジ回路B1は、被
測定物理量である間隙水圧を電気量に変換するためにす
べて起歪部3bに添着された4枚のアクティブゲージR
a1〜Ra4をもって形成してある。That is, in the first bridge circuit B1, all four active gauges R attached to the strain-flexing portion 3b in order to convert the pore water pressure, which is a physical quantity to be measured, into an electric quantity.
It is formed by a1 to Ra4.
【0050】一方、第2のブリッジ回路B2は、物理量
である間隙水圧に応じたひずみ量を電気量に変換し得る
ように起歪部3bに添着された2枚のアクティブゲージ
Ra5,Ra6と、計測すべき間隙水圧には不感でひず
みゲージの経時的な変化には感応するように厚肉円筒部
3aおよび中心厚肉剛体部3cにそれぞれ添着された2
枚のダミーゲージRd1およびRd2とをもって形成し
てある。On the other hand, the second bridge circuit B2 includes two active gauges Ra5 and Ra6 attached to the strain-flexing portion 3b so as to convert the strain amount corresponding to the pore water pressure, which is a physical amount, into an electric amount. 2 attached to the thick-walled cylindrical portion 3a and the central thick-walled rigid portion 3c so as to be insensitive to the pore water pressure to be measured and sensitive to the change over time of the strain gauge.
It is formed with the dummy gauges Rd1 and Rd2.
【0051】ここで、第1のブリッジ回路B1の間隙水
圧に相当する出力成分をK1、ひずみゲージ素材、ゲー
ジベース、接着剤などの経時変化に相当する出力成分を
D1、クリープに起因して生ずる出力成分をC1とする
と、第1のブリッジ回路B1の出力eo1は、 eo1=K1+D1+C1 ……(1) のように表わすことができる。Here, the output component corresponding to the pore water pressure of the first bridge circuit B1 is caused by K1, the output component corresponding to the change with time of the strain gauge material, the gauge base, the adhesive, etc. is caused by D1, and the creep is caused. When the output component is C1, the output eo1 of the first bridge circuit B1 can be expressed as eo1 = K1 + D1 + C1 (1).
【0052】また、第2ブリッジ回路B2の間隙水圧に
相当する出力成分をK2、経時変化に起因して生ずる出
力成分をD2,クリープに起因して生ずる出力成分をC
2とすると、この後者の第2のブリッジ回路B2の場
合、ひずみ検出機能としてはハーフブリッジであるか
ら、ひずみ量に関係する上記出力成分K2とC2は1/
2の出力となり、上記経時変化に起因する出力成分は同
一であると考えられる。The output component corresponding to the pore water pressure of the second bridge circuit B2 is K2, the output component caused by the change with time is D2, and the output component caused by the creep is C.
In the case of 2, the latter second bridge circuit B2 is a half bridge as a strain detecting function, and therefore the output components K2 and C2 related to the strain amount are 1 /
It is considered that the output component becomes 2 and the output components due to the above-mentioned change with time are the same.
【0053】従って、第2のブリッジ回路B2の出力e
o2は、 eo2=(K2/2)+D2+(C2/2) ……(2) のように表わすことができる。Therefore, the output e of the second bridge circuit B2
o2 can be expressed as eo2 = (K2 / 2) + D2 + (C2 / 2) ... (2).
【0054】そこで、上記(2)式に2を乗じてから
(1)式を減算すると、 2{(K2/2)+D2+(C2/2)}−{K1+D1+C1} =K2+2・D2+C2−K1−D1−C1 =(K2−K1)+(2・D2−D1)+(C2−C1) ∴2・eo2−eo1=D2またはD1 ……(3) となる。Therefore, when the equation (2) is multiplied by 2 and the equation (1) is subtracted, 2 {(K2 / 2) + D2 + (C2 / 2)}-{K1 + D1 + C1} = K2 + 2.D2 + C2-K1-D1 -C1 = (K2-K1) + (2 · D2-D1) + (C2-C1) ∴2 · eo2-eo1 = D2 or D1 (3).
【0055】何となれば、上述したように第1のブリッ
ジ回路B1と第2のブリッジ回路B2のそれぞれ対とな
る、第1のアクティブゲージRa1と第5のアクティブ
ゲージRa5および第2のアクティブゲージRa2と第
6のアクティブゲージRa6は、それぞれ実質上同一と
みなし得る位置に添着されひずみ出力特性、経時変化特
性、ゲージ率および温度特性等が実質上同一とみなし得
るものを用いており、また、対となる第3のアクティブ
ゲージRa3と第1のダミーゲージRd1および第4の
アクティブゲージRa4と第2のダミーゲージRd2
は、それぞれ起歪部3bと剛体部3cとに添着されては
いるものの、互いに近傍位置に配設されて環境条件は実
質上同一とみなすことができ、経時変化特性その他の特
性も実質上同一とみなし得るものを用いているから、結
局 K1=K2、D1=D2、C2=C1 とみなすことができるから、上記(3)式に示すよう
に、経時変化に起因して生ずる出力成分、すなわち初期
値変動量D1=D2が求められることになる。What is important is that, as described above, the first active gauge Ra1, the fifth active gauge Ra5 and the second active gauge Ra2, which form a pair of the first bridge circuit B1 and the second bridge circuit B2, respectively. The sixth active gauge Ra6 and the sixth active gauge Ra6 are attached to positions that can be regarded as substantially the same, and strain output characteristics, aging characteristics, gauge ratio, temperature characteristics, and the like can be regarded as substantially the same. The third active gauge Ra3 and the first dummy gauge Rd1 and the fourth active gauge Ra4 and the second dummy gauge Rd2
Are attached to the strain-flexing portion 3b and the rigid body portion 3c, respectively, but can be regarded as being substantially the same in environmental conditions because they are disposed in the vicinity of each other, and the temporal change characteristics and other characteristics are also substantially the same. Since it can be regarded as K1 = K2, D1 = D2, and C2 = C1 as a result, the output component caused by the change over time, that is, The initial value fluctuation amount D1 = D2 is obtained.
【0056】この初期値変動量D1(D2)は、アナロ
グ演算回路または、アナログ量をディジタル量に変換し
た後、マイクロコンピュータ等の演算機能を利用して演
算することができ、このようにして算出された初期値変
動量を第1のブリッジ回路B1から出力される値から減
算処理することによって、被測定物理量たる間隙水圧に
真に対応した計測データを得ることができる。This initial value fluctuation amount D1 (D2) can be calculated using an analog calculation circuit or after converting the analog amount into a digital amount using a calculation function such as a microcomputer. By subtracting the calculated initial value fluctuation amount from the value output from the first bridge circuit B1, it is possible to obtain measurement data that truly corresponds to the pore water pressure that is the measured physical quantity.
【0057】また、第2のブリッジ回路B2の出力を2
倍したデータが、第1のブリッジ回路B1の出力と同じ
であるか否かを点検することにより、第1のブリッジ回
路B1の出力値の信頼性もチェックすることができる利
点がある。Further, the output of the second bridge circuit B2 is set to 2
By checking whether the doubled data is the same as the output of the first bridge circuit B1, it is possible to check the reliability of the output value of the first bridge circuit B1.
【0058】なお、上記Cで示されるクリープ量がどれ
だけ有るかを判別できることが望ましいが、現時点では
計測値から分離し得る手段を見い出すにいたっていな
い。ただし、クリープに関しては、上述したようなスパ
ッタリング法によるゲージパターンの形成方法を採用す
ることによって実際には無視しても全く問題の無い程微
小なものとすることができる。It should be noted that it is desirable to be able to determine how much the creep amount indicated by C above is, but at present, no means has been found to separate it from the measured value. However, regarding the creep, by adopting the above-described method of forming a gauge pattern by the sputtering method, the creep can be made so small that there is no problem even if it is actually ignored.
【0059】尚、本発明は、上述した実施例にて詳述し
たものに限定されるものではなく、その要旨を逸脱しな
い範囲内で種々に変更実施が可能である。The present invention is not limited to the ones described in detail in the above-mentioned embodiments, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention.
【0060】例えば、起歪体の構成を、図6、図7に示
すように、起歪部10bに中心を狭んで対称位置に2本
のスリット10e,10fを穿設することによって、一
文字状をなすビーム状起歪部10bを形成せしめ、起歪
体10の開口端部(図において下端部)を気密状に塞ぐ
ようにして受圧ダイアフラム11を溶接にて固着し、こ
の受圧ダイアフラム11の中心部と中心厚肉剛体部10
cとの間を力伝達ロッド10dによって連接するように
構成することもできる。For example, as shown in FIGS. 6 and 7, the structure of the flexure element is formed by forming two slits 10e and 10f in a symmetrical position with the center narrowed in the flexure portion 10b. Forming a beam-shaped strain-generating portion 10b, and fixing the pressure-receiving diaphragm 11 by welding so as to close the opening end (lower end in the figure) of the strain-generating body 10 in an airtight manner, and centering the pressure-receiving diaphragm 11 And central thick rigid body 10
Alternatively, the force transmission rod 10d may be connected to the position c.
【0061】この場合、第1および第5のアクティブゲ
ージRa1およびRa5よりなるダブル型ひずみゲージ
12−1は、起歪部13bの厚肉円筒部13a寄りの部
位に添着され、第2および第6のアクティブゲージRa
2およびRa6よりなるダブル型ひずみゲージ12−2
は、起歪部13bの中心厚肉剛体部10c寄りの部位に
添着されている。In this case, the double type strain gauge 12-1 composed of the first and fifth active gauges Ra1 and Ra5 is attached to the portion of the strain-flexing portion 13b near the thick-walled cylindrical portion 13a, and the second and sixth strain gauges 12-1 are attached. Active gauge Ra
Double strain gauge 12-2 consisting of 2 and Ra6
Is attached to a portion of the strain-flexing portion 13b near the central thick-walled rigid body portion 10c.
【0062】また、第3のアクティブゲージRa3であ
るダブル型ひずみゲージ12−3および第1のダミーゲ
ージRd1であるダブル型ひずみゲージ12−5は、起
歪部13bの厚肉円筒部10a寄りの部位および厚肉円
筒部10a上にそれぞれ添着されている。The double strain gauge 12-3, which is the third active gauge Ra3, and the double strain gauge 12-5, which is the first dummy gauge Rd1, are located closer to the thick cylindrical portion 10a of the strain generating portion 13b. They are attached to the portion and the thick-walled cylindrical portion 10a, respectively.
【0063】また、第4のアクティブゲージRa4であ
るダブル型ひずみゲージ12−4および第2のダミーゲ
ージRd2であるダブル型ひずみゲージ12−6は、起
歪部10bの中心厚肉剛体部10c寄りの部位および中
心厚肉剛体部10c上に添着されている。The double strain gauge 12-4, which is the fourth active gauge Ra4, and the double strain gauge 12-6, which is the second dummy gauge Rd2, are closer to the center thick-walled rigid body portion 10c of the strain generating portion 10b. And the central thick-walled rigid body portion 10c.
【0064】このように構成した場合、圧力−ひずみ出
力特性の直線性に優れた一文字ビーム状の起歪部10b
を採用できる点で有利である。In the case of such a configuration, the single-character beam-shaped strain generating portion 10b excellent in linearity of the pressure-strain output characteristic is provided.
Is advantageous in that
【0065】また、起歪体は、さらに図8および図9に
示すような構成としたものでも本発明に適用可能であ
る。Further, the flexure element having the structure shown in FIGS. 8 and 9 is also applicable to the present invention.
【0066】図8、図9において、この場合の起歪体1
3は、図2、図3、図6等に示した起歪体3と異なり、
中心厚肉剛体部3cがなく、一端が開口された円筒状を
呈する厚肉円筒部13aと円筒状の閉塞端側が薄肉のダ
イアフラム状に形成された起歪部13bとを有し、円筒
状内部は、直径が異なる2つの円孔が形成されて段状部
13cが設けてある。8 and 9, the flexure element 1 in this case is shown.
3 is different from the flexure element 3 shown in FIG. 2, FIG. 3, FIG.
There is no central thick-walled rigid body portion 3c, and there is a thick-walled cylindrical portion 13a having a cylindrical shape with one end open, and a strain-flexing portion 13b having a cylindrical closed end side formed in a thin diaphragm shape. Has two circular holes having different diameters and is provided with a stepped portion 13c.
【0067】このように構成された起歪体13の起歪部
13bの中心部には、第1のアクティブゲージRa1と
第5のアクティブゲージRa5とよりなるダブル型ひず
みゲージ12−1が添着されている。A double strain gauge 12-1 composed of a first active gauge Ra1 and a fifth active gauge Ra5 is attached to the central portion of the strain-flexing portion 13b of the strain-flexing body 13 thus configured. ing.
【0068】また、同じく起歪部13bの中心部には、
第2のアクティブゲージRa2と第6のアクティブゲー
ジRa6よりなるダブル型ひずみゲージ12−2が添着
されている。Similarly, in the central portion of the strain-flexing portion 13b,
A double strain gauge 12-2 composed of a second active gauge Ra2 and a sixth active gauge Ra6 is attached.
【0069】さらに、起歪体13bの厚肉円筒部13寄
りの2個所には、第3のアクティブゲージRa3として
用いられるダブル型のひずみゲージ12−3および第4
のアクティブゲージRa4として用いられるダブル型の
ひずみゲージ12−4が添着されている。Further, at two locations near the thick-walled cylindrical portion 13 of the strain-flexing body 13b, a double-type strain gauge 12-3 and a fourth strain gauge 12-3 used as a third active gauge Ra3 are provided.
The double type strain gauge 12-4 used as the active gauge Ra4 is attached.
【0070】これらダブル型ひずみゲージ12−3およ
び12−4の近傍の厚肉剛体部13a上には、それぞれ
第1のダミーゲージRd1として用いられるダブル型ひ
ずみゲージ12−5および第2のダミーゲージRd2と
して用いられるダブル型ひずみゲージ12−6が添着さ
れている。On the thick rigid body portion 13a in the vicinity of the double type strain gauges 12-3 and 12-4, the double type strain gauge 12-5 and the second dummy gauge Rd1 used as the first dummy gauge Rd1, respectively. A double type strain gauge 12-6 used as Rd2 is attached.
【0071】このように添着されたひずみゲージは、図
10に示す回路構成の如くに結線されて2つのブリッジ
回路B1,B2が形成される。The strain gauges thus attached are connected in the circuit configuration shown in FIG. 10 to form two bridge circuits B1 and B2.
【0072】このブリッジ回路構成は、図1に示した回
路に対し、2つの対をなす第2のアクティブゲージRa
2と第6のアクティブゲージRa6とからなるダブル型
ひずみゲージ12−2が、同様の構成よりなるダブル型
ひずみゲージ12−1と隣接する辺でなく対向する辺に
挿入接続され、隣接する辺には、ダブル型ひずみゲージ
12a−3,12−5が挿入接続されている点が異な
る。This bridge circuit configuration is different from the circuit shown in FIG. 1 in that two pairs of second active gauges Ra are used.
The double strain gauge 12-2 including the second active strain gauge Ra6 and the sixth active gauge Ra6 is inserted and connected not to the side adjacent to the double strain gauge 12-1 having the same configuration but to the opposite side, and to the adjacent side. Is different in that the double strain gauges 12a-3 and 12-5 are inserted and connected.
【0073】図11および図12は、第2の実施例に係
るもので、第2のブリッジ回路B2がすべてダミーゲー
ジで形成される点およびひずみゲージとしてダブル型で
なく、シングル型のものが使用される点が異なってい
る。FIGS. 11 and 12 relate to the second embodiment, and the point where the second bridge circuit B2 is entirely formed by a dummy gauge and the strain gauge is not a double type but a single type. The difference is that it is done.
【0074】すなわち、起歪部3bの厚肉円筒部3a寄
りの部位2個所には、第1のアクティブゲージRa1と
第3のアクティブゲージRa3が添着され、これらの近
傍の厚肉円筒部3a上には、第1のダミーゲージRd1
と第3のダミーゲージRd3が添着されている。That is, the first active gauge Ra1 and the third active gauge Ra3 are attached to two portions of the strain-flexing portion 3b near the thick-walled cylindrical portion 3a, and on the thick-walled cylindrical portion 3a in the vicinity thereof. The first dummy gauge Rd1
And a third dummy gauge Rd3 is attached.
【0075】また、起歪部3bの中心厚肉剛体部3c寄
りの部位2個所には、第2のアクティブゲージRa2と
第4のアクティブゲージRa4が添着され、これらの近
傍の中心厚肉剛体部3c上には、第2のダミーゲージR
d2と第4のダミーゲージRd4とが添着されている。A second active gauge Ra2 and a fourth active gauge Ra4 are attached to two portions of the strain-flexing portion 3b near the central thick-walled rigid body portion 3c. On the 3c, the second dummy gauge R
d2 and the fourth dummy gauge Rd4 are attached.
【0076】このような配置関係で起歪体3上に添着さ
れたひずみゲージのうち、図11に示すように、アクテ
ィブゲージRa1〜Ra4は、物理量の計測データを得
るためのブリッジ回路B1を形成し、ダミーゲージRd
1〜Rd4は、ひずみ検出とは無関係で、ひずみゲージ
の経時変化に起因して生ずる初期値変動成分を分離検出
するためのブリッジ回路B2を形成してある。Among the strain gauges attached to the strain-flexing body 3 in such an arrangement relationship, as shown in FIG. 11, the active gauges Ra1 to Ra4 form a bridge circuit B1 for obtaining physical quantity measurement data. And dummy gauge Rd
1 to Rd4 form a bridge circuit B2 for separating and detecting an initial value variation component caused by a change with time of the strain gauge, regardless of strain detection.
【0077】ダミーゲージRd1〜Rd4は、上述した
と同様に、アクティブゲージRa1〜Ra4と同様の条
件で製作され、実質上同一とみなし得し環境下で使用さ
れるものであるため、第1のブリッジ回路B1の出力か
ら第2のブリッジ回路B2の出力を減算することによ
り、被測定物理量に正確に対応する計測データを得るこ
とができる。As described above, the dummy gauges Rd1 to Rd4 are manufactured under the same conditions as the active gauges Ra1 to Ra4, and can be regarded as substantially the same, and are used under the environment. By subtracting the output of the second bridge circuit B2 from the output of the bridge circuit B1, it is possible to obtain measurement data that accurately corresponds to the physical quantity to be measured.
【0078】図13および図14は、荷重変換器あるい
は加速度変換器に本発明を適用する場合の起歪体の変形
実施例である。13 and 14 show modified examples of the flexure element when the present invention is applied to a load converter or an acceleration converter.
【0079】この変形実施例に係る起歪体3は、中心厚
肉剛体部3cを挟むようにしてスリット3d,3fが穿
設されて、いわゆる一文字ビーム状の起歪部3bが設け
られている点で、図3、図4等に示すものとは異なる。In the flexure element 3 according to this modified example, the slits 3d and 3f are formed so as to sandwich the central thick rigid body section 3c, and the so-called one-character beam-shaped flexure section 3b is provided. 3 and 4 and the like.
【0080】尚、ひずみゲージの添着位置および回路接
続構成については、既述したところより理解が可能であ
るので、その説明は省略する。Since the attachment position of the strain gauge and the circuit connection structure can be understood from the above description, the description thereof will be omitted.
【0081】尚、上述したほか、ひずみゲージの個数を
増やして、例えば、同様な機能を発揮させようとするひ
ずみゲージを複数添着し、それをブリッジ回路の同一の
辺に直列に接続するようにしてもよい。In addition to the above, by increasing the number of strain gauges, for example, a plurality of strain gauges for exhibiting the same function are attached and connected in series to the same side of the bridge circuit. May be.
【0082】また、本発明を適用し得る変換器の種類と
しては、上述した間隙水圧計や荷重変換器に限ることな
く、変位変換器、加速度変換器、トルク変換器等、起歪
部に添着されたひずみゲージでブリッジ回路を組んで物
理量を電気量として取り出す形式の変換器のすべてに適
用が可能である。The type of transducer to which the present invention can be applied is not limited to the pore water pressure gauge and the load transducer described above, and the displacement transducer, acceleration transducer, torque transducer, and the like can be attached to the strain-flexing portion. It can be applied to all converters of the type in which a physical quantity is extracted as an electric quantity by forming a bridge circuit with the strain gauges.
【0083】[0083]
【発明の効果】以上詳しく説明したように、本発明によ
れば、簡素で安価な構成でありながら、変換器単独で初
期値変動量を検出し得る機能を具備するひずみゲージ式
変換器を提供することができる。As described in detail above, according to the present invention, there is provided a strain gauge type transducer having a simple and inexpensive structure and having a function of detecting the initial value variation by the transducer alone. can do.
【0084】また、本発明方法によれば、たとえ埋設さ
れた状態でも地上から簡単にしかも短時間で初期値変動
量を検出しさらには初期値変動量を除去して被測定物理
量の真値に対応する計測データを求めることのできるひ
ずみゲージ式変換器の初期値変動量検出方法を提供する
ことができる。Further, according to the method of the present invention, the initial value fluctuation amount is detected from the ground easily and in a short time even if it is buried, and the initial value fluctuation amount is removed to obtain the true value of the measured physical quantity. It is possible to provide a method for detecting an initial value variation amount of a strain gauge type transducer that can obtain corresponding measurement data.
【図1】本発明に係るひずみゲージ式変換器としての間
隙水圧計に使用されるブリッジ回路の構成を示す回路図
である。FIG. 1 is a circuit diagram showing a configuration of a bridge circuit used in a pore pressure gauge as a strain gauge type transducer according to the present invention.
【図2】本発明に係る間隙水圧計の構成を示す縦断面図
である。FIG. 2 is a vertical cross-sectional view showing the structure of a pore water pressure gauge according to the present invention.
【図3】図2に示される間隙水圧計の起歪体の構成を、
図4のX−X線矢視方向断面をもって示す断面図であ
る。FIG. 3 shows a configuration of a strain element of the pore water pressure gauge shown in FIG.
It is sectional drawing shown with the XX line arrow direction cross section of FIG.
【図4】図3の平面図で、ひずみゲージの添着位置関係
を示すものである。FIG. 4 is a plan view of FIG. 3, showing a positional relationship of attachment of strain gauges.
【図5】本発明に係るひずみゲージ式変換器の起歪体に
添着されるダブル型ひずみゲージのゲージパターンの構
成の一部を示す平面図である。FIG. 5 is a plan view showing a part of the configuration of a gauge pattern of a double type strain gauge attached to a strain generating element of the strain gauge type transducer according to the present invention.
【図6】図3および図4に示すものとは異なる起歪体の
縦断面構成を示す断面図である。FIG. 6 is a cross-sectional view showing a vertical cross-sectional structure of a flexure element different from those shown in FIGS. 3 and 4.
【図7】図6に示す起歪体の平面図である。7 is a plan view of the flexure element shown in FIG.
【図8】図3および図6に示すものとはさらに異なる起
歪体の縦断面図である。8 is a vertical cross-sectional view of a flexure element different from those shown in FIGS. 3 and 6. FIG.
【図9】図8に示す起歪体の平面図である。9 is a plan view of the flexure element shown in FIG. 8. FIG.
【図10】図8、図9に示す起歪体に添着されたひずみ
ゲージの回路構成を示す回路図である。10 is a circuit diagram showing a circuit configuration of a strain gauge attached to the strain generating element shown in FIGS. 8 and 9. FIG.
【図11】本発明に係る第2実施例の回路構成を示す回
路図である。FIG. 11 is a circuit diagram showing a circuit configuration of a second embodiment according to the present invention.
【図12】同実施例に係る起歪体の構成を示す平面図で
ある。FIG. 12 is a plan view showing a configuration of a flexure element according to the example.
【図13】本発明を、荷重変換器に適用した場合におけ
る起歪体の縦断面図である。FIG. 13 is a vertical cross-sectional view of a flexure element when the present invention is applied to a load converter.
【図14】図13に示す起歪体の平面図である。14 is a plan view of the flexure element shown in FIG.
1 ケーシング 1a〜1c 第1〜第3の段部 1d 開口部 1e 雌ねじ部 1f 小径の穴 1g 座ぐり穴 1h 雌ねじ 2 端子板 2a 導電ピン 2b 気密端子 3 起歪体 3a 厚肉円筒部 3b 起歪部 3c 中心厚肉剛体部 3d,3f スリット 4 フィルタ 5 リングナット 6 コード 6a 心線 7 ゴムブッシュ 8 リングナット 9 ゲージリード 10 起歪体 10a 厚肉円筒部 10b 起歪部 10c 中心厚肉剛体部 10d 力伝達ロッド 10e, 10f スリット 11 受圧ダイアフラム 12 ダブル型ひずみゲージ 12a 基板(ゲージベース) 12b,12c ゲージパターン 12d 凹部 12e グリッド部 12f 受感軸 12−1〜6 ダブル型ひずみゲージ 13 起歪体 13a 厚肉円筒部 13b 起歪部 13c 段状部 1 Casing 1a-1c 1st-3rd step part 1d Opening part 1e Female screw part 1f Small diameter hole 1g Counterbore hole 1h Female screw 2 Terminal plate 2a Conductive pin 2b Airtight terminal 3 Strain element 3a Thick cylindrical part 3b Strain Part 3c Center thick rigid part 3d, 3f Slit 4 Filter 5 Ring nut 6 Code 6a Core wire 7 Rubber bush 8 Ring nut 9 Gauge lead 10 Strain element 10a Thick cylindrical part 10b Strain portion 10c Center thick rigid part 10d Force transmission rod 10e, 10f Slit 11 Pressure receiving diaphragm 12 Double type strain gauge 12a Substrate (gauge base) 12b, 12c Gauge pattern 12d Recess 12e Grid part 12f Sensitive axis 12-1-6 Double type strain gauge 13 Strain element 13a Thickness Meat cylinder part 13b Strain part 13c Step part
─────────────────────────────────────────────────────
─────────────────────────────────────────────────── ───
【手続補正書】[Procedure amendment]
【提出日】平成5年7月12日[Submission date] July 12, 1993
【手続補正1】[Procedure Amendment 1]
【補正対象書類名】図面[Document name to be corrected] Drawing
【補正対象項目名】図11[Name of item to be corrected] Fig. 11
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction content]
【図11】 FIG. 11
Claims (5)
受けてひずみを生じる起歪体の起歪部に添着され前記ひ
ずみに対応した抵抗変化を示すひずみゲージにより前記
物理量を電気量に変換するひずみゲージ式変換器におい
て、前記起歪体の起歪部に添着された第1〜第4のアク
ティブゲージと、前記第1のアクティブゲージと実質上
同一位置とみなし得る位置に添着され且つ前記第1のア
クティブゲージのひずみ出力特性、経時変化特性、ゲー
ジ率および温度特性などのひずみゲージ特性が実質上同
一とみなし得る第5のアクティブゲージと、前記第2の
アクティブゲージと実質上同一位置とみなし得る位置に
添着され且つ前記第2のアクティブゲージのひずみ出力
特性、経時変化特性、ゲージ率および温度特性などのひ
ずみゲージ特性が実質上同一とみなし得る第6のアクテ
ィブゲージと、前記第3のアクティブゲージの近傍であ
って前記物理量によるひずみを実質上生じない前記起歪
体の剛体部に添着され且つ少なくとも前記第3のアクテ
ィブゲージの経時変化特性と実質上同一とみなし得る経
時変化特性を有する第1のダミーゲージと、前記第4の
アクティブゲージの近傍であって前記物理量によるひず
みを実質上生じない前記起歪体の剛体部に添着され且つ
少なくとも前記第4のアクティブゲージの経時変化特性
と実質上同一とみなし得る経時変化特性を有する第2の
ダミーゲージと、 を備え、前記第1〜第4のアクティブゲージをもって第
1のブリッジ回路を形成し、前記第5および第6のアク
ティブゲージと前記第1および第2のダミーゲージをも
って第2のブリッジ回路を形成し、前記第1および第2
のブリッジ回路の出力に基づき前記物理量に対応したひ
ずみ出力成分と前記経時変化に伴う初期値変動成分とを
分離し得るように構成したことを特徴とするひずみゲー
ジ式変換器。1. A physical quantity is converted into an electric quantity by a strain gauge attached to a strain generating part of a strain generating body which generates a strain in response to a physical quantity such as pressure, displacement, load and acceleration, and which exhibits a resistance change corresponding to the strain. In the strain gauge type transducer, the first to fourth active gauges attached to the strain generating portion of the strain generating body are attached to positions that can be considered to be substantially the same as the first active gauge, and A fifth active gauge that can be regarded as having substantially the same strain gauge characteristics such as strain output characteristics, aging characteristics, gauge ratio and temperature characteristics of the first active gauge, and substantially the same position as the second active gauge. Strain gauge characteristics such as strain output characteristics, aging characteristics, gauge ratio and temperature characteristics of the second active gauge attached to a position that can be considered are actual. A sixth active gauge that can be considered to be qualitatively the same, and at least the third active gauge that is attached to the rigid body portion of the strain generating body that is in the vicinity of the third active gauge and that does not substantially cause strain due to the physical quantity. A first dummy gauge having a time-varying characteristic that can be regarded as substantially the same as the time-varying characteristic of the gauge, and a rigid body of the strain-generating body in the vicinity of the fourth active gauge that does not substantially cause strain due to the physical quantity. A second dummy gauge attached to the portion and having at least a time-dependent change characteristic that can be regarded as substantially the same as the time-dependent change characteristic of the fourth active gauge; and a first dummy gauge having the first to fourth active gauges. A second bridge having the fifth and sixth active gauges and the first and second dummy gauges. Forming a circuit, the first and second
A strain gauge type converter configured so that a strain output component corresponding to the physical quantity and an initial value variation component due to the change with time can be separated based on the output of the bridge circuit.
の対および前記第2および第6のアクティブゲージの対
は、各対毎に、それぞれの受感軸が同一方向を向くよう
に同一基板上に近接して同一材料をもって同時に形成さ
れ各対をなすひずみゲージがそれぞれアクティブゲージ
として使用され、 一方、前記第3のアクティブゲージと、第4のアクティ
ブゲージと、前記第1のダミーゲージと、前記第2のダ
ミーゲージは、前記第1および第5のアクティブゲージ
の対または前記第2および第6のアクティブゲージの対
と実質上同一の条件で形成された各対をなすゲージ素子
であって各対をなすゲージ素子のいずれか一方が使用さ
れることを特徴とする請求項1に記載のひずみゲージ式
変換器。2. The pair of the first and fifth active gauges and the pair of the second and sixth active gauges are arranged on the same substrate so that their respective sensitive axes are oriented in the same direction for each pair. Strain gauges formed of the same material at the same time in close proximity to each other and used as active gauges, respectively, while the third active gauge, the fourth active gauge, the first dummy gauge, and the The second dummy gauge is a pair of gauge elements formed under substantially the same conditions as the pair of first and fifth active gauges or the pair of second and sixth active gauges. The strain gauge type transducer according to claim 1, wherein one of the pair of gauge elements is used.
受けてひずみを生じる起歪体の起歪部に添着され前記ひ
ずみに対応した抵抗変化を示すひずみゲージにより前記
物理量を電気量に変換するひずみゲージ式変換器におい
て、 前記起歪体の起歪部に添着された第1〜第4のアクティ
ブゲージと、 これら第1〜第4のアクティブゲージの各近傍であって
前記物理量によるひずみを実質上生じない前記起歪体の
剛体部に対をなして添着され且つ少なくとも対をなす前
記アクティブゲージの経時変化特性と実質上同一とみな
し得る経時変化特性を有する第1〜第4のダミーゲージ
と、 を備え、前記第1〜第4のアクティブゲージをもって第
1のブリッジ回路を形成し、前記第1〜第4のダミーゲ
ージをもって第2のブリッジ回路を形成し、前記第1お
よび第2のブリッジ回路の出力に基づき前記物理量に対
応したひずみ出力成分と前記経時変化に伴う初期値変動
出力成分とを分離して検出し得るように構成したことを
特徴とするひずみゲージ式変換器。3. A physical quantity is converted into an electric quantity by a strain gauge attached to a strain generating part of a strain generating body which generates a strain in response to a physical quantity such as pressure, displacement, load, acceleration, etc. and which exhibits a resistance change corresponding to the strain. In the strain gauge type transducer, the first to fourth active gauges attached to the strain generating portion of the strain generating body, and the strain due to the physical quantity in the vicinity of each of the first to fourth active gauges, First to fourth dummy gauges that have a time-dependent change characteristic that can be regarded as substantially the same as the time-dependent change characteristic of the active gauge that is attached to the rigid body portion of the flexure element that does not substantially occur and that is attached at least in pairs. A first bridge circuit is formed by the first to fourth active gauges, and a second bridge circuit is formed by the first to fourth dummy gauges. A strain gauge type characterized in that the strain output component corresponding to the physical quantity and the initial value variation output component due to the change with time can be separately detected based on the outputs of the first and second bridge circuits. converter.
受けてひずみを生じる起歪体の起歪部に添着され前記ひ
ずみに対応した抵抗変化を示すひずみゲージにより前記
物理量を電気量に変換するひずみゲージ式変換器の初期
値変動量を検出する方法であって、 前記起歪体の起歪部に添着された第1〜第4のアクティ
ブゲージをもって第1のブリッジ回路を形成すると共
に、 前記第1のアクティブゲージと実質上同一位置とみなし
得る位置に添着され且つ前記第1のアクティブゲージの
ひずみ出力特性、経時変化特性、ゲージ率および温度特
性などのひずみゲージ特性が実質上同一とみなし得る第
5のアクティブゲージと、前記第2のアクティブゲージ
と実質上同一位置とみなし得る位置に添着され且つ前記
第2のアクティブゲージのひずみ出力特性、経時変化特
性、ゲージ率および温度特性などのひずみゲージ特性が
実質上同一とみなし得る第6のアクティブゲージと、前
記第3のアクティブゲージの近傍であって前記物理量に
よるひずみを実質上生じない前記起歪体の前記剛体部に
添着され且つ少なくとも前記第3のアクティブゲージの
経時変化特性と実質上同一とみなし得る経時変化特性を
有する第1のダミーゲージと、前記第4のアクティブゲ
ージの近傍であって前記物理量によるひずみを実質上生
じない前記起歪体の剛体部に添着され少なくとも前記第
4のアクティブゲージの経時変化特性と実質上同一とみ
なし得る第2のダミーゲージとをもって第2のブリッジ
回路を形成し、 前記第2のブリッジ回路の出力を2倍した値から前記第
1のブリッジ回路の出力を減算することにより、前記経
時変化に伴う初期値の変動量を求めることを特徴とする
ひずみゲージ式変換器の初期値変動量検出方法。4. A physical quantity is converted into an electric quantity by a strain gauge attached to a strain generating part of a strain generating body which generates a strain in response to a physical quantity such as pressure, displacement, load and acceleration, and which exhibits a resistance change corresponding to the strain. A method for detecting an initial value fluctuation amount of a strain gauge type transducer, wherein the first bridge circuit is formed with the first to fourth active gauges attached to the strain generating portion of the strain generating body, It is attached to a position that can be regarded as substantially the same position as the first active gauge, and the first active gauge is considered to have substantially the same strain gauge characteristics such as strain output characteristics, aging characteristics, gauge ratio and temperature characteristics. The fifth active gauge to be obtained is attached to a position that can be regarded as substantially the same position as the second active gauge, and the strain output of the second active gauge is provided. Characteristics, aging characteristics, gauge ratio, temperature characteristics, and other strain gauge characteristics that can be regarded as being substantially the same as the sixth active gauge, and in the vicinity of the third active gauge, distortion due to the physical quantity does not substantially occur. A first dummy gauge attached to the rigid portion of the strain generating body and having at least a time-dependent change characteristic that can be regarded as substantially the same as the time-dependent change characteristic of the third active gauge, and the vicinity of the fourth active gauge. And a second dummy gauge that is attached to the rigid body portion of the strain generating body that does not substantially generate strain due to the physical quantity and that can be regarded as at least substantially the same as the aging characteristic of the fourth active gauge. Forming a bridge circuit, and subtracting the output of the first bridge circuit from a value obtained by doubling the output of the second bridge circuit. The initial value variation detecting method of strain gage transducers and obtains the amount of variation of the initial value due to the aging.
受けてひずみを生じる起歪体の起歪部に添着され前記ひ
ずみに対応した抵抗変化を示すひずみゲージにより前記
物理量を電気量に変換するひずみゲージ式変換器の初期
値変動量を検出する方法であって、 前記起歪体の起歪部に添着された第1〜第4のアクティ
ブゲージをもって第1のブリッジ回路を形成すると共
に、 前記第1〜第4のアクティブゲージの各近傍であって前
記物理量によるひずみを実質上生じない前記起歪体の剛
体部にそれぞれ対をなして添着され且つ少なくとも対を
なす前記アクティブゲージの経時変化特性と実質上同一
とみなし得る経時変化特性を有する第1〜第4のダミー
ゲージとをもって第2のブリッジ回路を形成し、 前記第1のブリッジ回路の出力から第2のブリッジ回路
の出力を減算することにより前記経時変化に伴う初期値
変動量を検出除去し前記物理量に対応した出力を得るよ
うにしたことを特徴とするひずみゲージ式変換器の初期
値変動量検出方法。5. The physical quantity is converted into an electric quantity by a strain gauge attached to a strain generating part of a strain generating body which generates a strain in response to a physical quantity such as pressure, displacement, load, acceleration, etc. and which exhibits a resistance change corresponding to the strain. A method for detecting an initial value fluctuation amount of a strain gauge type transducer, wherein the first bridge circuit is formed with the first to fourth active gauges attached to the strain generating portion of the strain generating body, Change over time of the active gauges that are attached in pairs to at least the rigid bodies of the strain generating body that are in the vicinity of the first to fourth active gauges and that do not substantially generate strain due to the physical quantity, and that are paired and attached. The second bridge circuit is formed by the first to fourth dummy gauges having the characteristics of change with time that can be regarded as substantially the same as the characteristics, and the second bridge circuit is formed from the output of the first bridge circuit. A method of detecting an initial value fluctuation amount of a strain gauge type converter, characterized in that an output value corresponding to the physical quantity is detected and removed by subtracting the output of the bridge circuit to detect and remove the initial value fluctuation amount. .
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5163310A JP3049532B2 (en) | 1993-06-08 | 1993-06-08 | Strain gauge type transducer and method of detecting initial value fluctuation of strain gauge type transducer |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5163310A JP3049532B2 (en) | 1993-06-08 | 1993-06-08 | Strain gauge type transducer and method of detecting initial value fluctuation of strain gauge type transducer |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH06347284A true JPH06347284A (en) | 1994-12-20 |
JP3049532B2 JP3049532B2 (en) | 2000-06-05 |
Family
ID=15771405
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP5163310A Expired - Fee Related JP3049532B2 (en) | 1993-06-08 | 1993-06-08 | Strain gauge type transducer and method of detecting initial value fluctuation of strain gauge type transducer |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3049532B2 (en) |
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001509267A (en) * | 1997-01-15 | 2001-07-10 | ローベルト ボツシユ ゲゼルシヤフト ミツト ベシユレンクテル ハフツング | Semiconductor pressure sensor |
JP2002524020A (en) * | 1996-09-27 | 2002-07-30 | ハネウエル・インコーポレーテッド | Compensation technology for resistance bridge |
KR100427592B1 (en) * | 2002-01-08 | 2004-04-28 | 주식회사 케이이씨 | pressure sensor |
WO2014112350A1 (en) * | 2013-01-17 | 2014-07-24 | パナソニック株式会社 | Pressure sensor |
JP2015225052A (en) * | 2014-05-30 | 2015-12-14 | ユニパルス株式会社 | Strain gage |
JP2018021939A (en) * | 2017-11-13 | 2018-02-08 | ユニパルス株式会社 | Strain gauge |
JPWO2017212866A1 (en) * | 2016-06-08 | 2019-02-14 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | Force sensor |
CN111122025A (en) * | 2018-11-01 | 2020-05-08 | 中科院微电子研究所昆山分所 | Pressure sensor |
-
1993
- 1993-06-08 JP JP5163310A patent/JP3049532B2/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002524020A (en) * | 1996-09-27 | 2002-07-30 | ハネウエル・インコーポレーテッド | Compensation technology for resistance bridge |
JP2001509267A (en) * | 1997-01-15 | 2001-07-10 | ローベルト ボツシユ ゲゼルシヤフト ミツト ベシユレンクテル ハフツング | Semiconductor pressure sensor |
KR100427592B1 (en) * | 2002-01-08 | 2004-04-28 | 주식회사 케이이씨 | pressure sensor |
WO2014112350A1 (en) * | 2013-01-17 | 2014-07-24 | パナソニック株式会社 | Pressure sensor |
JP2015225052A (en) * | 2014-05-30 | 2015-12-14 | ユニパルス株式会社 | Strain gage |
JPWO2017212866A1 (en) * | 2016-06-08 | 2019-02-14 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | Force sensor |
JP2018021939A (en) * | 2017-11-13 | 2018-02-08 | ユニパルス株式会社 | Strain gauge |
CN111122025A (en) * | 2018-11-01 | 2020-05-08 | 中科院微电子研究所昆山分所 | Pressure sensor |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP3049532B2 (en) | 2000-06-05 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2400719C2 (en) | Pressure sensor using collapsible sensor housing | |
RU2554322C2 (en) | Frequency resonant pressure sensor | |
US3088323A (en) | Piezoresistive transducer | |
CN202182796U (en) | Pressure sensor assembly and process transmitter comprising same | |
EP3236226B1 (en) | Method of manufacturing a pressure sensor | |
CN106643463B (en) | A kind of flexibility full-bridge type resistance strain gage | |
WO2018029790A1 (en) | Force sensor | |
CN109781330B (en) | Nested beam pressure-volume sensing six-dimensional force sensor based on circumferential array | |
CN111060237A (en) | Bridge circuit of force cell | |
JP2006226858A (en) | Fluctuation load sensor, and tactile sensor using the same | |
CN103335699A (en) | Elastic body structure of multi-range weighing sensor | |
US6446510B1 (en) | Force transducer assembly | |
JP3049532B2 (en) | Strain gauge type transducer and method of detecting initial value fluctuation of strain gauge type transducer | |
KR20110105301A (en) | Temperature compensated load cell comprising strain gauges | |
KR102179016B1 (en) | Loadcell With Semiconductor Strain Gauge | |
Qandil et al. | Considerations in the design and manufacturing of a load cell for measuring dynamic compressive loads | |
CN203169160U (en) | Pulse-beat blood pressure wave strength sensor | |
Zhang et al. | A high-accuracy multi-element silicon barometric pressure sensor | |
CN215114777U (en) | Strain beam sensing device with double stress models | |
CN111122026A (en) | Pressure sensor | |
US3427885A (en) | Differential pressure transducer | |
CN210893522U (en) | MEMS pressure sensor | |
KR101637040B1 (en) | displacement sensor | |
CN112857537A (en) | Double-stress model strain beam sensing device and using method thereof | |
CN201731968U (en) | Pressure transmitter provided with rectangular stress grooves |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |