JPS6020102A - Strain gauge type measuring instrument - Google Patents

Abstract

PURPOSE:To convert easily with a high accuracy a millimeter to an inch by converting a moving extent of a moving body to a distortion quantity, converting its distortion quantity to an analog signal by a strain gauge, and also converting it to a digital signal. CONSTITUTION:A spindle 2 being a moving body is moved relatively to a frame body 1. A spring means 4 contacts to a spring hooking part 3, and converts a moving extent of the spring hooking part 3, namely, a moving extent of the spindle 2, to a distortion quantity. A distortion quantity converting part is formed by the spring means 4 and the spring hooking part 3. A strain gauge 10 is fixed to the spring means 4 and the distortion quantity is converted to an analog signal A. Subsequently, it is converted to a digital signal B by an A/D converting part 11, and visualized and displayed by a display part 12.

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はデジタルリニアスケール、デジタルダイヤルゲ
ージあるいはデジタル電気マイクロメータ等の測長器の
検出の改良に関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to an improvement in the detection of a length measuring instrument such as a digital linear scale, digital dial gauge or digital electric micrometer.

以下、測長器の代表としてデジタルダイヤルゲージを例
にとり説明する。In the following, a digital dial gauge will be explained as an example of a length measuring device.

従来のデジタルダイヤルゲージは、枠体に等間隔に明暗
のパターンが施こさｎた固定スケールを取付け、スピン
ドルに等間隔に明暗のパターンが施こされた移動スケー
ルを取付け、この一対のスケールを挾んで発光素子と受
光素子を対向配置し一対のスケールの相対的な移動によ
って生じる光の周期的な明暗の変化を受光素子によりほ
ぼ正弦波形として光電変換し、この受光信号をアナログ
コンパレータ、加減算方向弁別回路、アップダウンカウ
ンタを介して、表示部にてスピンドルの移動量をデジタ
ル表示する計数式の測長器として、知られている。Conventional digital dial gauges have a fixed scale with a light and dark pattern at equal intervals attached to the frame, a moving scale with a light and dark pattern at equal intervals attached to the spindle, and a pair of scales held between the two scales. Then, a light emitting element and a light receiving element are arranged facing each other, and the periodic brightness and darkness changes in the light caused by the relative movement of a pair of scales are photoelectrically converted into a nearly sinusoidal waveform by the light receiving element. It is known as a counting type length measuring device that digitally displays the amount of movement of the spindle on the display section via a circuit and an up/down counter.

しかしながら、このような計数式のデジタルダイ＾づレ
ゲージではアップダウンカウンタの計数速度に限度があ
り、結果的にスピンドルの落下速度が速くなるとカウン
トミス等の誤動作が発生する為にスピンドルの落下速度
を低く押える為のダンパー機構を必要とし、その上、計
数の最小単位が予じめ決まっているゐでミリメートルか
らインチへの変換が困難であり、たとえ変換ができたと
してもかなりの変換誤差が出るなどの欠点を有していた
。However, in such a digital dial gauge, there is a limit to the counting speed of the up/down counter, and as a result, if the falling speed of the spindle increases, malfunctions such as counting errors will occur. It requires a damper mechanism to hold it down, and on top of that, the minimum unit for counting is predetermined, making it difficult to convert from millimeters to inches, and even if conversion is possible, there will be a considerable conversion error. It had drawbacks such as.

本発明は係る上記の欠点に鑑みなされたもので、移動体
の移動量を歪量に変換し、その歪量を歪ゲージ（抵抗線
歪ゲージ、半導体歪ゲージ等゛）で、アナログ信号に変
換し、そのアナログ信号をＡ　Ｉ）変換部でデジタル信
号にするものであり、本質的にアナログ信号はカウント
ミス等の誤動作は発生ぜず、また、アナログ信号はアン
プ（増幅器）により自由に任意の値を乗するあるいは除
することが出来る為に、ミリメートルからインチへ、ま
た−は、インチからミリメートルへの変換もいともたや
すく出来る等の進歩した副長器の提供を目的としたもの
である。上記の目的を達成するための本発明の要旨とす
るところは、前掲の特許請求の範囲に記載した通りであ
る。The present invention was made in view of the above-mentioned drawbacks, and it converts the amount of movement of a moving object into an amount of strain, and converts the amount of strain into an analog signal using a strain gauge (resistance wire strain gauge, semiconductor strain gauge, etc.). Then, the analog signal is converted into a digital signal by the AI converter, and essentially the analog signal does not cause malfunctions such as counting errors, and the analog signal can be freely converted into any arbitrary signal by an amplifier. The purpose is to provide an advanced sub-length tool that can easily convert from millimeters to inches, or vice versa, because it can multiply or divide values. The gist of the present invention for achieving the above object is as described in the claims above.

以下、本発明の好適ないくつかの実施例を図面にもとづ
いて詳細に説明する。Hereinafter, some preferred embodiments of the present invention will be described in detail based on the drawings.

第１図は、本発明の一実施例を示す要部概略説明図であ
り、第２図は、本発明の他の実施例を示す要部概略説明
図であり、また第３図、第４図、第５図、第６図および
第７図は歪量変換部の実施例図であり、測長器としてデ
ジタルダイヤルゲージな例にとり説明する。FIG. 1 is a schematic explanatory diagram of main parts showing one embodiment of the present invention, FIG. 2 is a schematic explanatory diagram of main parts showing another embodiment of the invention, and FIGS. FIG. 5, FIG. 6, and FIG. 7 are examples of the strain amount converting section, and will be explained using a digital dial gauge as an example of the length measuring device.

第１図において、１は枠体であり、２は枠体１に対して
相対的に移動する移動体であるスピンドルである。ろは
スピンドル２に固定されスピンドルと同一に移動するバ
ネ掛部である。４はバネ掛部ろに接触しバネ掛部６の移
動量つまり移動体であるスピンドル２の移動量を歪１に
変換するバネ手段であり、この例においてはこのバネ手
段４とバネ掛部６により歪量変換部を形成している。１
０はバネ手段４に固定され歪量をアナログ信号Ａに変換
する歪ゲージである。１１はアナログ信号Ａを入力して
デジタル信号Ｂに変換するＡ　Ｄ変換部であり、デジタ
ル信号Ｂは表示部１２によＩＩ）　’＝Ｊ視化表化表示
る。表示部１２は出力部として表示せずに（ｔｌ＞の装
置への出力を行なうようにしてもｌいことはもちろんで
ある。In FIG. 1, 1 is a frame body, and 2 is a spindle which is a moving body that moves relative to the frame body 1. In FIG. Lo is a spring hook that is fixed to the spindle 2 and moves at the same time as the spindle. Reference numeral 4 denotes a spring means that contacts the spring hook part 6 and converts the amount of movement of the spring hook part 6, that is, the movement amount of the spindle 2, which is a moving body, into strain 1. In this example, this spring means 4 and the spring hook part 6 forms a distortion amount converting section. 1
A strain gauge 0 is fixed to the spring means 4 and converts the amount of strain into an analog signal A. Reference numeral 11 denotes an AD converter that inputs analog signal A and converts it into digital signal B, and digital signal B is displayed on display section 12 in the form of a visualization table. Of course, the display section 12 may be configured to output to the device (tl>) without displaying it as an output section.

つぎに第２図であるが、第１図と同一の部分には同一の
符号をイ」シて説明する。Next, referring to FIG. 2, the same parts as in FIG. 1 will be described with the same reference numerals.

第２図において、１は枠体であり、２はスピンドルで゛
ある。５はスピンドル２に固定されスピンドルと同一に
移動するバネ掛ピンである。６はバネ４′１１ピン５か
ら、バネ手段７に歪量の伝達を行なうバネ部材である。In FIG. 2, 1 is a frame and 2 is a spindle. 5 is a spring-loaded pin that is fixed to the spindle 2 and moves at the same time as the spindle. Reference numeral 6 denotes a spring member that transmits the amount of strain from the spring 4'11 pin 5 to the spring means 7.

バネ手段７はバネ部材６とバネ掛ピン５どの伝達により
移動体（スピンドル２）の移動量を歪量に身換する。こ
の側口においてはバネ掛ピン５、バネ部材６バネ手段７
によって歪量変換部が形成されている。１０はバネ手段
７に固定され歪計をアナログ信号へに変換する歪ゲージ
である。１１ばＡＤ変換部であり、１２は表示部である
。The spring means 7 converts the amount of movement of the movable body (spindle 2) into an amount of strain through transmission between the spring member 6 and the spring hook pin 5. At this side opening, a spring hook pin 5, a spring member 6, a spring means 7,
A distortion amount converting section is formed by. A strain gauge 10 is fixed to the spring means 7 and converts the strain gauge into an analog signal. 11 is an AD conversion section, and 12 is a display section.

第ろ図は、第１図および第２図の歪量変換部の一実施例
であり、バネ手段７は１対の平行板ノ（ネ７ａ、７ｂに
て構成されている。FIG. 7 shows an embodiment of the strain amount converting section shown in FIGS. 1 and 2, and the spring means 7 is composed of a pair of parallel plates 7a and 7b.

第４図は、第１図および第２図の歪量変換部の他の実施
例であり、歪ゲージは１０１および１０２と２個使用し
ている例である。この場合さらに、バネ手段７の同一面
側に数個の歪ゲージを使用しても良いし、両面に複数個
使用してもよい。FIG. 4 shows another embodiment of the strain amount converter shown in FIGS. 1 and 2, in which two strain gauges 101 and 102 are used. In this case, several strain gauges may be used on the same side of the spring means 7, or a plurality of strain gauges may be used on both sides.

また、上下の面でなく側面に数個の歪ゲージを使用して
も良い事はもちろんである。Also, it goes without saying that several strain gauges may be used on the sides instead of on the top and bottom surfaces.

第５図は、第１図および第２図の歪量変換部の更に他の
実施例であり、バネ手段７は１対の平行板バネ７ａ、７
ｂよりなり、１対の平行板バネ７ａ、７１〕にそれぞれ
１個の歪ゲージ１０１．１０２が使用されている例であ
る。この場合も第４図の説明と同様に、それぞれの平行
板バネに複数個の歪ゲージを使用しても良い事はもちろ
んである。FIG. 5 shows still another embodiment of the strain amount converter shown in FIGS. 1 and 2, in which the spring means 7 is a pair of parallel leaf springs 7a, 7.
In this example, one strain gauge 101 and one strain gauge 102 are used for each of the pair of parallel plate springs 7a and 71]. In this case as well, it goes without saying that a plurality of strain gauges may be used for each parallel plate spring, as in the explanation of FIG.

第６図は、第５図の発展型であり、バネ手段７・７）　
１？’ｉ・仮パイ・７Ｘ１．７１＋　’１（ニオ６いて
、応カイイ４中個所を人”／　ｌ’ｌ′Ｊν・二４カ所
作１）、その場所に４つの歪ゲージ１０ろ、１０４．１
０５．１０６を［１′Ｊ、ｌｌ−ｊけたものである。Figure 6 is a developed version of Figure 5, with spring means 7, 7)
1? 'i・temporary pie・7X1.71+'1 (Nio 6, Okaii 4 middle part person''/l'l'Jν・24 places 1), 4 strain gauges 10 in that place, 104. 1
05.106 by [1'J, ll-j.

二（〕）場合、もちろん、Ｌロカ集中個所を数個所しこ
し−ｒ丁も１′速い。In the case of 2 (), of course, if you move the L loca concentration points a few places, the R locus is also 1' faster.

第７図（才、第１１７−１：ｔ６．ＩＱ’第２図の歪量
変換部の実１１ｉｌｉ　ｉグ１−（あり、・・ネ手段７
は長手方向変形可６旨な・ｉ’ｌ’　１１体でＡりり、
その弾性体の側面Ｖこ歪ゲージ１０を１中用して（・る
例である。二の場合さらに、歪ゲ−／１・・ｒυ数１固
（”ｊｌ　Ｉｔｌ　ｌ−ても良いこと（土も１−・ろん
である。Figure 7 (117-1: t6.IQ')
is longitudinally deformable 6 pieces i'l' A riri with 11 bodies,
This is an example of using the strain gauge 10 on the side surface of the elastic body (1).In the second case, it is also possible to use the strain gauge /1... Soil is also 1-・ron.

冒、Ｅ、　：ｉ’ｒ、Ｔｌ１ｌ　！ｆｃ　ｎｌｌ　明Ｌ
　タ如（、本Ｑ　ｆ’ＪＪ　（４，７すＣ１り１．１　
弓　（ノ）円　′円　１ニ　ツノ　ウ　ン　１・　ミ　
、ス等の誤中ＩＪ　ｆ乍か　ま　リノこ　くバーく、し
かもミリメートルか１゛−）インチ＋ｌこはインｆ　Ｉ
Ｊ・１゛・ミリメートルパ〜の変１築も′？ト易てル）
す、その１、ミリメートルからインチまたはインチから
ミ１１　ノー１ル−、の変」負）６差も／、［＜、にｌ
こ、１＼［）変換部（１）・１１−ノＪ、さ・え［−げ
１１ばＨＩ′ｌ小＋ｌ′ｌ、ｆ、ｌ（主（・くらでも小
さく−する二どかてきる′テと、実Ｈ的効Ｉｌｌ、　ｊ
、ｉ極めてよ［Ｊ３　ブＣも　の　−こ　、柘　る　。blasphemy, E, :i'r, Tl1l! fc nll light L
Ta like (, book Q f'JJ (4,7suC1ri1.1
Bow (no) circle 'yen 1 ni horn un 1. mi
, S, etc. are incorrect in IJ f or ma.
J・1゛・millimeter pa～'s change 1 construction too'? )
1. From millimeters to inches or from inches to millimeters.
This, 1\[) Conversion part (1), 11-no J, Sa, E [-ge 11 HI'l small + l'l, f, l (main (・The second place that makes the body small - is coming' Te and actual H effect Ill, j
, I really want to do it [J3 BUC also.

尚、こ（し）ｐての、説明−〔（ｉ、デジタルダイヤル
ゲ−，ンて説明し−Ｃ来たか、デジタルリニアー、）、
　））−−ルあるいはデジタノシ′７１１．気マ・イク
ロメータ等にも（必用出来ることばもヤ）ノ）んである
。By the way, here is the explanation - [(i, digital dial gain, explanation - C, digital linear),
))--le or digital computer '711. There is also a word that can be used for kima, ikrometer, etc.

また、ミリメー用・ルかもインチ−またはインチからミ
リメートルへの変ｌ負の万１り、もアンプ・＼の乗数（
除数）を変化させて変換するのではブ。ｃく、△１）変
換部に含まれている−）ＩＱバｌ−発振周波１１Ｉを変
化さｌ）ても同様シこミリメートルかもインテリ］たは
インチからミリメートルへの変換が出来ることは℃・う
１］てもな（・。Also, if the conversion from inches to millimeters or inches to millimeters is negative, it is also the multiplier of amps (
Do not convert by changing the divisor). C, △1) IQ bar contained in the converter - change the oscillation frequency 11I) Even if the oscillation frequency 11I is changed, it is also possible to convert from inches to millimeters. U1] Tena (・.

また、上記実施例て゛は一対の平行板バネにて、１ｊ２
明したが、三枚以上の複数枚の、４１行板バネで実施１
〜ても１１いことはもちろんであ）る。In addition, in the above embodiment, a pair of parallel plate springs is used, and 1j2
As explained above, it was carried out with three or more leaf springs in the 41st row.
Of course, it's still 11 years old.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第１図は本発明の一実施例を示す四部概略：Ｂｉ、明図
、第２図は本発明の他の実施例を７Ｊｅす要部概１１１
；’ｉ説明［ン１、第ろ図、第４１ン１、第５図、第６
図本；よび第７図は歪■、変換部の実施例を示す説明１
ソ１てル、ろ１゜１　枠体、２　スピンドル、ろ　バネ
相部、４バネ手段、５　バネ相ピン、６　バネ部４」、
７バネ手段、１０・・歪ゲージ、１１、−　Ａ、　Ｉ）
変換部じ、１２表示部（出力部）、１０１．１０２．１
０ろ、１０４．１０５．１０６　歪ゲージ。Fig. 1 is an outline of four parts showing one embodiment of the present invention: Bi, a clear diagram, and Fig. 2 is an outline of main parts 111 showing another embodiment of the invention.
;'i explanation [n1, fig. 41, fig. 5, fig.
Figure book; and Figure 7 is distortion ■, explanation 1 showing an embodiment of the conversion section.
1. Sole, 1.1 frame, 2. Spindle, 2. spring phase section, 4. spring means, 5. spring phase pin, 6. spring section 4.
7 spring means, 10...strain gauge, 11, - A, I)
Conversion section, 12 display section (output section), 101.102.1
0ro, 104.105.106 Strain gauge.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 （１）長さ測定をおこなう測長器において、移動体の移
動量を歪量に変換する歪量変換部と、この歪量変換部に
取り伺けられて歪量を電気的なアナログ信号に変換する
歪ゲージと、この歪ゲージからの前記アナログ信号をデ
ジタル信号に変換するＡ、　Ｉ）変換部とを具備したこ
とを特徴とする歪ゲージ式測長器。 （２、特許請求の範囲第１項記載の測長器において歪量
変換部は移動体に取り付けられたバネ掛部と、このバネ
掛部に当接しバネ掛部の移動量を歪量に変換するバネ手
段とから構成されていることを特徴とする歪ゲージ式測
長器。 （３）特許請求の範囲第１項記載の測長器において歪量
変換部は移動体に取り付けられたバネ掛はピンと、この
バネ掛ピンより後述のバネ手段に歪量の伝達を行なうバ
ネ部材と、該バネ部材により伝達されたバネ掛ビンの移
動量を歪量に変換するバネ手段とから構成されているこ
とを特徴とする歪ゲージ式測長器。[Scope of Claims] (1) A length measuring instrument that measures length includes a strain amount converting section that converts the amount of movement of a moving object into an amount of strain, and a strain amount converting section that converts the amount of movement of a moving object into an amount of strain. A strain gauge type length measuring device comprising: a strain gauge that converts into an electrical analog signal; and A, I) a converting section that converts the analog signal from the strain gauge into a digital signal. (2. In the length measuring instrument according to claim 1, the strain amount converting section contacts the spring hooked section attached to the movable body and converts the amount of movement of the spring hooked section into the amount of strain. (3) In the length measuring device according to claim 1, the strain amount converting section is a spring hook attached to the movable body. is composed of a pin, a spring member that transmits the amount of strain from the spring-loaded pin to a spring means to be described later, and a spring means that converts the amount of movement of the spring-loaded pin transmitted by the spring member into the amount of strain. A strain gauge type length measuring instrument characterized by: