KR100375026B1 - 스트레인게이지를 응용한 변형검출기로 구조물의 물리량을 측정하는 검출장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 스트레인게이지를 응용한 변형검출기로 구조물의 물리량을 측정하는 검출장치에 관한 것이다.

구조물에 형성되는 스트레인게이지를 포함한 변형검출기(Strain transformer)에 온도보상센서(Temperature calibrate sensor)를 가진 합성조건결선함(Summing box conditioner box)를 연결하여 미세전압을 출력하고, 상기 출력값을 인디게이트(Indicator)에서 아날로그의 전압을 디지탈로 증폭 전환과 동시에 출력값을 집계처리하여 원격조정 제어하는 신호를 송출하고, 상기 신호는 컴퓨터상에 화상으로 도출되도록 하여 구조물의 물리량을 측정함에 있어서, 온도의 변화에 따라 변화되는 변동값을 보상할 뿐 아니라 변형검출기로부터 인디게이트까지의 리드선 길이에 따르는 온도변화로 인한 출력오차를 능동적으로 보상할 수 있도록 하였다.

이와 같은 본 발명은 변형검출부나 리드선이 온도변화에도 보상이 이루어져 정밀하게 측정이 되므로 장기적으로 안정적이고 신뢰성이 높음으로 대용량의 저장용기에 저장된 내용물의 양 측정이나 교량 등 대형 구조물의 물리적 특성을 비파괴로 물리적 특성인, 휨, 처짐량, 피로, 항복, 내부응력상태 등의 정보를 안정적으로 연속적으로 얻을 수 있으며, 상기의 정확도로 재고물량을 정확하게 파악함으로 자동화 도입이 가능할 수 있어 측정의 오차로 인한 손실을 막을 수 있고 원가절감을 이룰 수 있으며, 구조물의 물리적성질을 정확하게 파악할 수 있어 대형사고를 사전에 예방하고 설계시 반영할 수 있으므로 산업발전에 크게 이바지할 수 있는 등의 이점이 있다.

Description

스트레인게이지를 응용한 변형검출기로 구조물의 물리량을 측정하는 검출장치{Detection apparatus which measures and detects physical quantity of structure by transformational detector applied from strain gauge}

본 발명은 스트레인게이지를 응용한 변형검출기로 구조물의 물리량을 측정하는 검출장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 구조물에 형성되는 스트레인게이지를 포함한 변형검출기(Strain transformer)에 온도보상센서(Temperature calibrate sensor)를 가진 합성조건결선함(Summing box conditioner box)를 연결하여 미세전압을 출력하고, 상기 출력값을 인디게이트(Indicator)에서 아날로그의 전압을 디지탈로 증폭 전환과 동시에 출력값을 집계처리하여 원격조정 제어하는 신호를 송출하고, 상기 신호는 컴퓨터상에 화상으로 도출되도록 하여 구조물의 물리량을 측정함에 있어서, 온도의 변화에 따라 변화되는 변동값을 보상할 뿐 아니라 변형검출기로부터 인디게이트까지의 리드선 길이에 따르는 온도변화로 인한 출력오차를 능동적으로 보상할 수 있도록 하여 물리적인 양의 검출에 정확도를 기여하고자 하는 장치에 관한 것이다.

상기의 스트레인게이지(Strain gauge)는 '변형 또는 변위게이지'라고도 불리워지며, 금속 또는 반도체의 저항체(抵抗體)에 변형이 가해지면 그 저항치(抵抗値)가 변화하여 휘스톤브릿지 효과에 의한 전압출력을 이용한 것으로서, 용도로서는 차압(差押)·압력발신기 및 와류량계(渦流量計), 토오크계, 기타 실응력(實應力)의 측정에 널리 사용되고 있다.

이와 같이 스트레인게이지를 이용하여 하중을 측정하는 방법, 보울트의 응력을 측정하는 방법, 자동차에 설치되어 충격을 감지하는 센서, 상용하중센서(Load cell)을 이용한 저울, 필기시 압력을 측정하는 방법 등 여러 방면에 있어서, 응력을 측정하는데 널리 이용되고 있다.

일반적으로 교량은 건설할 때 수십년 이상 유지하여야 하기 때문에 지속적으로 반복되는 하중을 감안하여 교량에는 보(Beam) 및 기둥(Column)을 설치하여 교량을 유지하게 하고 있다.

비록, 교량을 건설할 때 수십년 이상 유지할 수 있도록 설계되어 시공되었지만 지속적으로 작용되는 교량하중, 동하중 또는 산화 때문에 최초에 설계된대로 유지하지 못하고 붕괴되는 경우가 간혹 발생하게 된다. 교량의 붕괴는 대형 참사를 가져오기 때문에 관리자가 한 번씩 체크는 하지만 외형적 이상이나 테스트기를 이용하여 그 당시의 외형상태 또는 반발력에 의한 강도를 측정하는 것에 불과하고, 내부의 피로, 항복상태, 응력상태 등의 물리적 양은 측정이 어렵고, 교량의 크기를 감안해 볼 때 테스트기로 측정한다고 하지만 일일이 여러 부분을 연속적으로 측정하기에는 상당한 어려움이 있어 정확도가 떨어져 교량이 받는 하중을 정확하게 알 수 없어 교량의 상태 정도를 파악하는데 어려움이 있었다.

또한, 곡식이나 분말로 된 가루 등을 저장하기 위하여 대형의 탱크를 만들어 이를 받쳐주는 지지대의 구성으로 구조물을 만드는 것이 보편적이며, 상기의 저장탱크에 저장되어 있는 곡물이나 분말 등을 얼마간 인출하였을 경우 탱크내의 잔여분에 대하여 그 양을 정확히 알 수 없을 뿐만 아니라 기존 부피로 용량을 표시하는 장치들은 내부 충진상태가 불균일하거나 상하부 충진 밀도가 다르게 집적되었을 때 질량에 있어서는 많은 차이가 있다. 또한 방출시 게이트 부분에 동공이 형성될 경우에도 단순히 부피만으로 내용물의 양과 질량측이 매우 부정확할 수 밖에 없다.

특히 싼물벼를 수매하는 도정공장에서는 탱크내 장기간 보관하면서 수분을 건조시키는 공정이 포함되므로 최종 재고분 파악은 용이하지 않으며, 부피로 출하되는 것이 아니라 중량으로 상거래가 이루어지므로 방출후 실제의 양과 가정된 양과 현격한 차이를 유발시킨다.

그래서 개발된 것이 구조물에 변형센서를 이용한 중량식 레벨러(Weighing leveler)가 도입되어 구조물의 하중을 측정하는 저 정밀도 개념의 레벨러가 도입되어 사용되고 있으나, 구조물과 감지기의 온도편차 등 온도에 따르는 출력의 변화 등으로 측정의 정확성이 떨어지고 사용범위도 극히 제한적이므로 초보적인 레벨러 단계를 벗어나지 못한 실정이다. 또한 구조물에 스트레인게이지를 직접 부착시켜 구조 해석하는 방법도 개발 보급되었으나 구조물과 게이지의 접착상태, 회로간의 온도보상문제, 열처리문제, 절연 및 기밀유지상태, 시행자의 숙련도 및 지식 경험에서 오는 제한으로 고비용이면서 비효율적이고 개별간의 신뢰성도 떨어져 정밀 정확도에 문제점이 지적되고 있다.

따라서 본 발명의 목적은 상기의 종래 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 전기적 회로 및 기계적 메카니즘을 해부하고 온도에 따르는 출력변화 요인들을 분석해 제어하고 처리할 수 있도록 하여 성능을 극대화 시키기 위한 것이다. 또한 현장의 특수한 여건들을 고려하여 사용범위를 증대시킬 수 있도록 발명되어져 초보자라도 쉽게 설치 운용할 수 있도록 단일화하고 규격화하여 보편적인 검출기센서로 보급될 수 있게 하는데 목적을 두고 있다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 스트레인게이지를 응용한 변형검출기로 구조물의 물리량을 측정하는 검출장치가, 스트레인게이지의 저항변화에 따른 전압을 발생하는 센서를 복수개 구비하는 변형검출부와, 상기 복수의 센서들은 서로 다른 위치에 설치되며, 상기 설치 위치들 간의 미세한 온도차이에 따른 상기 센서들의 출력들의 오차를 보상하기 위한 온도보상센서를 구비하며, 상기 변형검출부의 입출력라인들과 상기 온도보상센서의 입출력라인들과 지시계의 입출력라인들을 결선하여 상기 센서들의 출력들의 오차를 보상하여 출력하는 합성조건결선함과, 상기 변형검출부와 상기 지시계까지의 리드선 길이에 따른 상기 센서들의 출력들의 오차를 보상하기 위한 회로와, 상기 설치 위치에 따른 오차와 상기 리드선 길이에 따른 오차가 보상된 상기 센서들의 아날로그 출력전압들을 수신하며, 상기 아날로그 출력전압들을 증폭 및 디지털값들로 변환하고, 상기 디지털값들을 소정 통신규격을 이용해 원격으로 전송하는 상기 지시계와, 상기 지시계로부터의 상기 디지털값들을 가공하여 모니터에 디스플레이하는 컴퓨터를 포함하는 것을 특징으로 한다.

도1은 본 발명의 시스템에 관한 흐름도

도2a, 도2b, 도2c는 본 발명의 변형검출기를 구성하기 위한 기본적인 회로도

도3은 본 발명의 요부인 변형검출기의 회로도

도4는 본 발명의 일부인 합성조건결선함 회로도

도5a, 도5b는 본 발명의 일실시례에 의한 사용상태도

도6은 본 발명에 사용되는 변형검출게이지의 일예 사시도

도7은 도6의 변형검출게이지 단면도

*도면의 주요 부분에 대한 부호설명*

1. 변형검출부(기) 2. 온도보상센서

3. 합성조건결선함 4. 지시계

5. 리드선 6. 컴퓨터

11. 변형검출게이지 12. 취부홈

13. 응집부 14. 브라켓

15. 수평구조물 15'. 수직구조물

이하, 첨부된 도면에 관련하여 일실시례에 의해 본 발명의 구성을 상세히 설명하면 다음과 같다.

도1은 본 발명의 시스템에 관한 전체 흐름도이고, 도2a, 도2b 및 도2c는 본 발명의 변형검출기 회로를 구성하기 위한 기본적인 회로도이며, 도3은 본 발명의 요부인 변형검출부의 회로도이고, 도4는 본 발명의 일부인 합성조건결선함 회로도이며, 도5a 및 도5b는 본 발명의 일실시례에 의한 사용상태도로서 각각 수평구조물 및 수직구조물에 실시된 상태도이다.

도1에서와 같이 본 발명의 시스템은 스트레인게이지를 포함한 센서 수 개를 연계되게 연결하여 변형검출부(1)를 구성하는 수단; 상기 변형검출부(1)에 연계되도록 온도보상센서(2)를 형성한 합성조건결선함(3)을 연결하여 센서에서 온도의 변화로 미처리 된 출력값을 보상하는 수단; 상기 출력값은 아날로그의 전압을 디지탈로 증폭 전환하는 동시에 출력값을 집계처리하여 원격조정 제어하는 신호를 송출하는 지시계(인디게이트)(4) 수단; 그 신호에 의한 출력값이 컴퓨터의 화상으로 도출되도록 하는 수단으로 구성되게 하였다.

한편, 변형검출부(1)와 지시계(4) 사이에는 특별히 선정된 도선으로 이루어져 있더라도 제작시 표준 리드선(5)은 온도보상이 이루어져 있으나 현장조건에 따라 달라지는 전선길이로 인하여 전선길이에 따라 저항성분에 의한 온도편차 요인을 초래하므로 기존 휘스톤 브릿지 응용회로로는 온도변화에 따르는 출력요인들을 제어하지 못하므로 도3에서와 같이 특수한 회로를 구성하여 리드선길이에 관계없이 온도편차 요인을 일정 수준 이하로 제어할 수 있도록 하였다.

상기 변형검출부(1)는 교량의 저면부 적절한 위치와 대용량의 저장용기 및 충진호퍼 등을 지지하는 지지대와 같은 구조물(15,15' : 도5참조)의 적절한 위치를 선정하여 견고하게 고정 설치하면 된다.

상기 변형검출부(1)에 형성되는 센서는 도2a에서와 같이 변형검출부 베이스 부분에의 스트레인게이지에서 하중이 증대하면 저항이 증대하는 방향으로 2개조, 하중이 증대하면 저항이 감소하는 방향으로 2개조 부착하여 변형검출부와 스트레인게이지가 동일한 변형조건이 되도록 접착하여 기본회로를 결선한다.

이러한 상태에서의 초기는

i_g= 0 이면

R₁= R₂, R₃= R₄i₁= i₂, i₃= i₄이고

i₁R₁= i₃R₃, i₂R₂= i₄R₄

에서 제로평행조건과 오옴의 법칙에서

…………………………①

는 스트레인게이지이고, 변위에 대한 능동소자이므로 변위가 인가되면

로 각각 저항이 변한다.

이것을 ①식에 대입하면는로 되어지므로 정리하면

……………………②

여기서 초기이고, 이것을로 표현하고,를 하중이 증대하면 저항이 감소하는 방향으로 접착하여 붙이고,를 하중이 증대하면 저항이 증대하는 방향으로 접착하여 붙이면이고,이다.

이것을 ②식에 대입하면

…………………………③

초기상태에서 모든 저항이 같은 상태에서= 0V 이고,

≠이면(저항성분이 반대방향)≠0 이다.

여기서,은 부하 스트레인 영향에 의한 저항변화로 표시하고, 온도의 영향에 의한 저항변화를로 표시될 수 있고,는,로 표시된다.

와는 같은 재질, 같은 온도 특성을 가진 동일한 제조 로트(LOT)를 가진 게이지를 사용하면 온도 특성이 같으므로로 표시된다.

………………………… ④

무부하상태에 부하스트레인 영향에 의한가 0 이면가 0 인 자기보상회로가 성립되어 넓은 범위에 걸쳐 온도보상이 이루어진다.

위 ④식에서와이 크기가 같고 성분의 부호가 서로 다른 부분으로 구조설계를 할 수 있고 스트레인게이지를 접착할 수 만 있다면

로 단순화 할 수 있다.

부하상태의 온도보상은 기본회로에서는 보상자체가 이루어지지 않으므로 기존회로에 온도감도 변화에 민감한 게이지를 선택하여 보상할 수 있다.

예를 들면, 온도가 20℃에서 -20℃로 급격히 변화되는 곳에 상기 도2a와 같은 기본회로로 구성된 변형검출기를 취부하여 20℃에서 지시값을 50,000㎏으로 지시되었다. 그때 피검출부의 스트레인()이 750μ였다면 -20℃에서는 출력이 보상되지 않았을 때의 하중을 살펴보면,

* 20℃에서 부하스트레인에 의한 저항변화()를 살펴보면 : 인가전압 ----------------- : : 스트레인게이지 20℃저항 -- : 350Ω: 게이지 팩터(Factor) ------ : 2.0: 부하스트레인 ------------- : 이다.* -20℃에서 부하스트레인(ε) : 온도열탄성계수 ----------- : -220PPM/℃: 온도차 -------------------- : 40℃: 20℃ 부하스트레인 -------- : * -20℃에서 피검출부재질의 선팽창계수에 의한 스트레인게이지의 저항(R)은 : 스트레인게이지 20℃저항 -- : 350Ω: 피검출부 선팽창계수 ------ : -11PPM/℃: 온도차 -------------------- : 40℃이고,* -20℃에서 부하스트레인에 의한 저항변화()단)가 일정하다고 가정하였음.* -20℃에서 온도변화에 의한 스트레인게이지의 저항변화 : ------------------------------- : 350Ω: 콘스탄트게이지의 온도저항계수 -- : -11PPM/℃: 온도차 ------------------------- : 40℃그러므로 20℃에서의 전압출력은()에서 대입하면* -20℃에서 전압출력()에서 대입하면

상기와 같이 20℃에서 1.5mV가 지시되어 50,000㎏으로 표현하였다면, -20℃에서는 1.48mV가 지시되어 49,300㎏으로 표현되고 부하하중 700㎏의 오차가 발생하게 된다. 이것은 1.4%의 오차요인을 발생시키므로 기본회로에 온도출력보상회로가 반드시 삽입되어야만 출력보상을 할 수 있다. 재고관리용으로 사용시는 정밀기계급인이상 이므로 온도출력보상회로가 필요조건이다. 또한 변형검출회로에서의 인가전압은 지시계에서 일정하게 인가하더라도 리드선의 온도저항변화로 인가전압이 급격히 변하므로 보상회로가 필요하다.

상기의 스트레인게이지를 이용한 기본적인 회로에서의 온도출력변화 이외에도 리드선의 길이에 따르는 출력변화를 살펴보면 다음과 같다.

일반적으로 변형검출기의 무부하시 온도보상, 부하시 출력에 대한 온도 보상이 완벽하게 이루어져 검출기를 제작하여도 현장의 여건에 따라 설치하는 과정에 검출기에서 지시계까지 통상 100m∼300m의 리드선으로 구성되어 있다.

상기 리드선은 통상 54.7Ω/1㎞인 연동선으로 구성되면 온도에 따르는 저항계수(T,C,R)는 4,000PPM이다. 그러므로 200m 리드선을 포설한다고 가정하면 20℃때 리드선의 선저항은=54.7Ω/㎞×0.2=10.94Ω이고, 도2c에서의 검출 a,d단자에 DC1V를 인가하면 검출회로 부분 b,c는 선저항 Re 때문에 강하되어 0.94V의 전압이 인가된다.

뿐만 아니라, 설치조건이 최저 -15℃에서 최고 40℃로 변하는 곳에 변형검출기를 설치하면 리드선에 따르는 전압강하는 다음과 같다.

-15℃의 선저항은 20℃보다 강하되는 바,

∴=10.94-1.5316= 9.408Ω

40℃에서는

∴=10.94Ω+0.875Ω=11.81Ω

그러므로 온도에 의한 리드선의 저항변화

이 생기므로 전압강하에 의한 출력변화는 55℃편차에 2.44% 출력 변화가 생긴다. 따라서 재고관리용으로 사용 가능한 정밀급은 0.1%의 수준을 유지하여야 하므로 리드선에 의한 출력을 보상할 필요성이 있으며, 나아가 리드선의 길이에 따라 능동적으로 보상되어야 한다.

상기에서 살펴본 바와 같이 리드선 길이에 따라 출력 오차를 보상하기 위하여 도3에서와 같이 회로를 개선하였다.

구체적으로는, 도3에서의 a,b 양단에 전압을 인가하고,는 능동스트레인게이지이므로 저항이 변하여 출력 g,h에 출력이 생성된다.

는 부하시 출력의 온도에 대한 보상게이지이면는 선트저항이고,는 리드선 길이에 따르는 저항이다.

예컨대, 20℃ AWG No22번 구리선 200m 결선시이 표준저항이고, -15℃에서 40℃로 변하는 곳에 사용되는 검출기는 최대편차저항()은

이다.

그러므로 a,d양단에는 리드선에 의한 저항 변화가 최고 4.8Ω이고, 이것에 의한 출력변화는 a,d구간의 표준저항이 430Ω이라고 가정하면 다음과 같다.

여기서, n은 출력비

은 입력저항

Rs는 최대저항변화치 이고,

따라서,에서 n = 0.989

특히, a,d양단에 4.8Ω의 온도에 따르는 리드선 저항이 생긴다면 출력 g,h에는 1.1%의 출력강하가 생긴다.

그리고 b,c에 입력전압이 인가되고가 스트레인으로 받아 출력을 낼 때 온도에 따르는 변화치를 도출하여 보면,

이고

20℃에서이다.

40℃에서의 스트레인게이지 저항은

그때 하중에 의한 스트레인은

스트레인에 의한 스트레인게이지 저항변화는

∴

그러므로 ①식은

출력을 낸다.

한편, -15℃에서는

상기에서

그러므로 ①식은

∴ b,c 양단에 -15℃에서 40℃로 변하는 곳에 전압을 인가하면 1.4668mV/V에서 1.4808mV/V로 출력전압이 상승하여 나타난다.

이것을 백분율로 나타내면

따라서 a,b,c,d 구간의 -15℃에서 40℃로 변하는 곳에 전압출력 g,h는 리드선에 의한 출력강하 -1.1% 회로에 의한 출력상승 0.95%이므로 합성하면 -0.15%의 전압강하가 생기고, 이것은 출력보상에서 제어 가능한 범위이고, 변형검출기의 재고관리용으로 가능한 정밀도 0.1% 이내로 만족할 수 있다.

그러므로 선길이에 따르는 온도 보상이 회로에 의하여 정밀급 수준으로 보상되게 하였다.

상기와 같이 구성된 스트레인게이지회로를 변형검출게이지(11)의 취부홈(12)에 취부하고, 상기 변형검출부는 교량이나 대용량의 저장용기의 적절한 위치에 고정하되, 고정되는 구조물의 재질과 변형검출기의 재질, 형태 및 하중상태 등을 감안하여 도5에서와 같이 구조물(15)에 브라켓(14)을 사용하여 고정한다. 브라켓 형상 및 길이의 변경만으로 최상의 출력을 얻을 수 있도록 하고, 현장의 특수한 여건을 반영할 수 있도록 하여 그 사용범위를 확대할 수 있어 취부에 대한 융통성을 부여하여 준다.

상기와 같은 방법으로 온도의 변화에 따르는 변형검출부에서의 출력값에 대하여 미처리 된 부분에 있어 운용후 직접 보상할 수 있고, 또한 리드선의 길이와 그 길이에 따르는 온도의 변화에도 정밀한 출력값을 얻을 수 있다.

또한 변형검출부나 리드선이 온도변화에도 보상이 이루어져 정밀하게 측정이 되므로 장기적으로 안정적이고 신뢰성이 높다. 따라서 대용량의 저장용기에 저장된 내용물의 양 측정이나, 교량 등 대형 구조물의 물리적 특성을 비파괴로 물리적 특성인, 휨, 처짐량, 피로, 항복, 내부응력상태 등의 정보를 안정적으로 연속적으로 얻을 수 있으며, 재고물량을 정확하게 파악함으로 자동화 도입이 가능할 수 있어 측정의 오차로 인한 손실을 막을 수 있고 원가절감을 이룰 수 있으며, 구조물의 물리적 성질을 정확하게 파악할 수 있어 대형사고를 사전에 예방하고 설계시 반영할 수 있으므로 산업발전에 크게 이바지할 수 있는 특징이 있다.

Claims (4)

1. 스트레인게이지를 응용한 변형검출기로 구조물의 물리량을 측정하는 검출장치에 있어서,

   스트레인게이지의 저항변화에 따른 전압을 발생하는 센서를 복수개 구비하는 변형검출부와, 상기 복수의 센서들은 서로 다른 위치에 설치되며,

   상기 설치 위치들 간의 미세한 온도차이에 따른 상기 센서들의 출력들의 오차를 보상하기 위한 온도보상센서를 구비하며, 상기 변형검출부의 입출력라인들과 상기 온도보상센서의 입출력라인들과 지시계의 입출력라인들을 결선하여 상기 센서들의 출력들의 오차를 보상하여 출력하는 합성조건결선함과,

   상기 변형검출부와 상기 지시계까지의 리드선 길이에 따른 상기 센서들의 출력들의 오차를 보상하기 위한 회로와,

   상기 설치 위치에 따른 오차와 상기 리드선 길이에 따른 오차가 보상된 상기 센서들의 아날로그 출력전압들을 수신하며, 상기 아날로그 출력전압들을 증폭 및 디지털값들로 변환하고, 상기 디지털값들을 소정 통신규격을 이용해 원격으로 전송하는 상기 지시계와,

   상기 지시계로부터의 상기 디지털값들을 가공하여 모니터에 디스플레이하는 컴퓨터를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
2. 제1항에 있어서,

   상기 리드선 길에 따른 상기 센서들의 출력들을 오차를 보상하기 위한 회로는, 상기 리드선 길이에 따른 저항변화량에 무관하도록 상기 센서들의 각각의 내부에 구비되는 복수의 스트레인게이지들로 이루어진 브리지 회로의 결선을 변경하는 것으로 구성되는 것을 특징으로 하는 장치.
3. 제1항에 있어서, 상기 복수의 센서들의 각각은 취부홈을 가지는 변형검출게이지에 취부되고, 상기 센서가 취부된 변형검출게이지는 상기 취부홈에 의해 응집부를 가지며, 브라켓을 이용해 측정대상 구조물에 고정되는 것을 특징으로 하는 장치.
4. 제2항에 있어서,

   상기 결선 변경은, 하중이 증대하면 저항이 감소하는 제1스트레인게이지(R1) 및 제4스트레인게이지(R4)와 하중이 증대하면 저항이 증가하는 제2스트레인게이지(R2) 및 제3스트레인게이지(R3)로 이루어진 상기 브리지 회로에서 상기 제1스트레인게이지와 상기 제2스트레인게이지가 연결되는 접점에 전압을 측정하기 위한 일측 리드선을 연결하고, 상기 제3스트레인게이지와 상기 제4스트레인게이지가 연결되는 접점은 분리하여 각각에 다른측 리드선을 연결하는 것으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 장치.