Page 4 : ストレンゲージ(歪ゲージ)

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【 ストレインゲージ(歪ゲージ)について 】
材料に引張力(または圧縮力)を加えると、これに対する応力が材料内部に発生し、この応力に比例した引張ひずみ(圧縮ひずみ)が発生して材料が変形する。

ひずみゲージは、薄い絶縁体上にジグザグ形状にレイアウトされた金属の抵抗体(金属箔)を取り付けた構造をしている。金属抵抗体は、伸びにより断面積が減るとともに、長さが長くなり、その結果抵抗値が増える。

抵抗変化は微小であるため、その検出にはブリッジ回路が使用される。通常、ストレンアンプ(ストレインアンプ)と呼ばれるブリッジ回路と電流増幅器を備えた機器と組み合わせて測定する。 100万分の1の分解能がある。

このゲージを対象物にはりつけ、対象物に発生する微小な伸び縮みを、電気抵抗の変化として検出する。ほとんどが接着剤で対象物に直接はりつけて使用する。+300℃まで可能。より高温下では電気溶接で取付けるタイプもあり、+800℃まで測定可能のものがある。

[半導体歪みゲージ] (semiconductor strain gauge)
半導体が力を受けると抵抗率が変化することを利用して,歪みや力を計測するセンサ。半導体歪みゲージは金属抵抗体を用いた歪みゲージに比べて50〜100倍程度の抵抗変化を生じる。しかし,特性にバラつきがあり,温度による特性の変化が大きいといった欠点がある。

[ひずみゲージの特徴]
・構造が簡単で質量、容積が小さく測定対象物の応力状態を乱さない。
・標点距離を短くでき、局所的な評価ができる。
・周波数応答性が良く、応力の急激な変化に追随できる。
・多点の同時測定、遠隔測定ができる。
・出力が電気量なので、データ処理が容易。

フリー百科事典[ウィキペディア(Wikipedia)] http://www.tml.jp/product/ strain_gauge/ what_strain.html から一部引用