測定器について
- Q1.
- ひずみゲージや変換器を使用して測定する場合、専用の測定器が必要ですか?
- Q2.
- 測定器にはどんな種類がありますか?
- Q3.
- 「静ひずみ」、「動ひずみ」とは何ですか?
- Q4.
- 変換器と測定器を組み合わせる場合の仕様の見方は?
- Q5.
- 「搬送波(交流)型」測定器と「直流型」測定器の違いは?
- Q6.
- 「定電圧方式」と「定電流方式」の違いは?
- Q7.
- 「スキャニング」、「同時サンプリング」とは?
- Q8.
- 「校正係数」とは?
- Q9.
- 「感度登録校正」とは?
- Q10.
- ノイズが乗る場合の対策は?
- Q1.
- ひずみゲージや変換器を使用して測定する場合、専用の測定器が必要ですか?
- A1.
-
専用の「ひずみ測定器」が必要です。
センサ側はホイートストン・ブリッジなので、電圧を印加する電源と電位差を測定するマルチメータなどがあれば理論的にはひずみ測定が可能ですが、電源のS/N比や安定性、出力の電位差がµV~mVオーダであることを考えると、実際には困難です。
ひずみ測定器の場合は、安定度やS/N比なども、内部ブリッジ電源、増幅回路を総合的に製作されており、感度の調整なども「ひずみ」をもとにして行えるので、簡単に使用できるようになっています。 - Q2.
- 測定器にはどんな種類がありますか?
- A2.
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主なものに、ひずみゲージ,変換器からの信号を増幅して電圧(電流)出力する「ひずみ増幅器」、時間的に変化が遅い、ほとんど変化しないひずみを測定する、データロガーなどの「静ひずみ測定器」、速度の速いひずみを測定、集録する、センサインタフェース、レコーダ&アナライザなどの「動ひずみ用集録器」、物理量で表示を行なったり、制御用出力を持っている「計装用コンディショナ」などがあります。
それぞれ、共和の型式で主なものは以下の通りです。ひずみ増幅器 DPM-700Bシリーズ、CDV/CDA-700A、MCD-A など 静ひずみ測定器 UCAM-60B/65B、UCAM-500A など 動ひずみ用集録器 PCD-300シリーズ、EDS-400A、EDX-2000A など 計装用コンディショナ WGA-650B、WGA-670B、WGA-800C など - Q3.
- 「静ひずみ」、「動ひずみ」とは何ですか?
- A3.
-
時間的に変化が遅い、ほとんど変化しないひずみを「静ひずみ」、逆に変化の速いひずみを「動ひずみ」と呼んでいます。
ただし、「静ひずみ」と「動ひずみ」の境目については、明確な定義はありません。 - Q4.
- 変換器と測定器を組み合わせる場合の仕様の見方は?
- A4.
-
主に、それぞれの仕様の以下の部分を比較確認します。
変換器 測定器 備考 推奨印可電圧 ブリッジ電源 入力抵抗、出力抵抗 適用ブリッジ抵抗 ケーブル 入力端子、入出力端子、入力コネクタ - Q5.
- 「搬送波(交流)型」測定器と「直流型」測定器の違いは?
- A5.
-
動的な現象を測定するための測定器には、ブリッジ電源に交流を用いたものと、直流を用いたものの2種類があります。それぞれの特長は、以下の通りです。
交流型(DPM-711B) 直流型a動的な現象を測定するための測定器には、ブリッジ電源に交流を用いたものと、直流を用いたものの2種類があります。それぞれの特長は、以下の通りです。
交流型(DPM-711B) 直流型(CDV-700A) ブリッジ電源 交流(AC2Vrms,0.5Vrms) 直流(DC10V,4V,2V,1V) 応答周波数範囲 DC~2.5kHz DC~500kHz 感度(10με入力にて) 0.2V(BV=AC2Vrms) 0.1V(BV=DC2V) SN比 約 46dBp-p(約 200倍)
(ローパスフィルタ=FLAT)約 30dBp-p(約 33.3倍)
(BV=DC2V、ローパスフィルタ=FLAT)外部誘導ノイズの影響 あまり受けない 受けやすい 不平衡調整 Rバランス
Cバランス(CSTにて自動追尾)Rバランスのみ 安定度:零点の温度影響 ±0.1×10 -6 ひずみ/℃以下 ±1×10 -6 ひずみ/℃以下 安定度:感度の温度影響 ±0.05%/℃以下 ±0.01%/℃以下 主な用途 ひずみゲージを用いた一般のひずみ測定 変換器を用いた測定、高周波のひずみ測定 (CDV-700A)
ブリッジ電源 交流(AC2Vrms,0.5Vrms) 直流(DC10V,4V,2V,1V)
応答周波数範囲 DC~2.5kHz DC~500kHz
感度(10με入力にて) 0.2V(BV=AC2Vrms) 0.1V(BV=DC2V)
SN比 約 46dBp-p(約 200倍)
(ローパスフィルタ=FLAT) 約 30dBp-p(約 33.3倍)
(BV=DC2V、ローパスフィルタ=FLAT)
外部誘導ノイズの影響 あまり受けない 受けやすい
不平衡調整 Rバランス
Cバランス(CSTにて自動追尾)
Rバランスのみ
安定度:零点の温度影響 ±0.1×10-6ひずみ/℃以下 ±1×10-6ひずみ/℃以下
安定度:感度の温度影響 ±0.05%/℃以下 ±0.01%/℃以下
主な用途 ひずみゲージを用いた一般のひずみ測定 変換器を用いた測定、高周波のひずみ測定 - Q6.
- 「定電圧方式」と「定電流方式」の違いは?
- A6.
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直流方式のシグナルコンディショナで、一般的に使用されるのはブリッジに一定の電圧を印加する「定電圧方式」ですが、接続ケーブルを延長すると、ケーブル抵抗によって感度が低下します。
これに対して定電流方式では一定の電流を流す為、オームの法則(V=I・R)によりブリッジ抵抗が一定なら変換器に印加される電圧は一定になり、感度が低下しません。 - Q7.
- 「スキャニング」、「同時サンプリング」とは?
- A7.
-
多チャネルを測定する場合の方法として、「スキャニング方式」と「同時サンプリング方式」があります。
「スキャニング方式」とは、チャネルを順番に切り替えながら測定していく方法です。この方式は、変化の遅いひずみを測定する静ひずみ測定器に採用されています。「同時サンプリング方式」は、測定する全チャネルを同時に測定する方式で、各チャネル間の同時性が確保されています。
この方式は、一瞬のひずみの変化を時系列で測定するための動ひずみ用の集録器に採用されています。 - Q8.
- 「校正係数」とは?
- A8.
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ひずみゲージ式変換器を使用し「ひずみ」で集録したデータを、物理量に変換するための係数です。
静ひずみ測定器、動ひずみ用集録器などでは、測定条件の設定のところに校正係数を入力する項目があり、それによりデータを物理量として集録する事ができます。 - Q9.
- 「感度登録校正」とは?
- A9.
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計装用コンディショナでは、表示を物理量で行なうために、使用する変換器の「定格負荷(容量)」と、その時の「定格出力」の二つの値をコンディショナに登録します。
この設定を「感度登録校正」と呼んでいます。 - Q10.
- ノイズが乗る場合の対策は?
- A10.
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基本的な対策として、まず「一点アース」があります。外来ノイズからの遮蔽部分(ケーブルのシールド、金属筐体など)の一連が接続されている場合、この1つの系列を一点でアースすることです。同じ系列を2点でアースしてしまうと、その2点間に電位差があると電流が流れ、逆にノイズの原因となってしまいます。
その他の対策としては、 こちら をご覧下さい。

