JPH02218903A - 抵抗式センサの結線方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は歪ゲージや測温抵抗体等の抵抗式センサの物理
量に応じた抵抗変化を測定器により測定する際に、該抵
抗式センサを該測定器に結線する方法に関する。

（従来の技術） かかる抵抗式センサの抵抗変化を測定する際には、通常
、第５図示のように測定器ａに設けられた三つの抵抗体
す、、ｂ２．ｂ３に抵抗式センサＣを接続コードｄ、、
ｄ、を介して結線することにより該抵抗式センサＣと抵
抗体ｂ＋、ｂｚ、ｂｚとを併せてホイートストンブリッ
ジｅを構成し、該ブリッジｅの対角線上の一対の入力端
子間に電源ｆにより入力電圧を印加し、該ブリッジｅの
他の対角線上の一対の出力端子間の抵抗式センサＣの抵
抗変化に応じた出力電圧をアンプｇで増幅して測定する
。

この時、上記出力端子を測定器ａ内に設定した場合には
、接続コードｄ＋、ｄｚの抵抗値の温度変化があると抵
抗式センサＣの抵抗変化が精度良く測定されないので、
この温度補償をするために第５図示のように抵抗式セン
サＣが３線法で測定器ａに結線されるのが通例である。

この３線法は上記出力端子の一方を抵抗式センサＣの一
端とし、該一端から接続コードｄ＋、ｄｚとは別に接続
コードｄ、を導出してアンプｇの入力側に直接結線し、
ホイートストンブリッジｅの一対の出力端子からの出力
信号の一方を抵抗式センサＣの一端から直接取り出すよ
うにする方法である。すなわち、３線法では抵抗式セン
サＣから三本の接続コードｄｌ＋ｄｚ、ｄｚが導出され
て測定器ａに結線される。

ところで、抵抗式センサによる歪や温度等の物理量の測
定においては、相互に近接した位置で被測定物に取り付
けられた複数の抵抗式センサのそれぞれの抵抗変化を測
定する場合が多々あり、このような場合に、上記の３線
法で各抵抗式センサを測定器に結線する際には、従来は
各抵抗式センサ毎に三本の接続コードを導出して上記の
ように測定器に結線していた。

しかしながら、このように各抵抗式センサ毎に三本の接
続コードを導出しているために、接続コードの本数が多
くなって測定器への誤結線が生じ易くなると共に該結線
作業に手間がかかっていた。

また、特に被測定物と測定器とが離れた位置にある場合
には、長い接続コードを多数使用しなければならず、測
定コストが増加していた。

（解決しようとする課題） 本発明はかかる不都合を解消し、相互に近接した複数の
抵抗式センサのそれぞれを接続コード等の接続線を介し
て３線法で測定器に結線して各抵抗式センサの抵抗変化
を測定する際に、該複数の抵抗式センサから該測定器へ
の接続線の本数を減少させることのできる結線方法を提
供することを目的とする。

（課題を解決する手段） 本発明の抵抗式センサの結線方法はかかる目的を達成す
るために、抵抗式センサが結線されて構成されるホイー
トストンブリッジを備え、該ブリッジにより該抵抗式セ
ンサの物理量に応じた抵抗変化を出力信号に変換して測
定する測定器において、前記抵抗式センサとして相互に
近接した複数の抵抗式センサのそれぞれを３線法で結線
する方法であって、各抵抗式センサの一端から第１接続
線が導出されると共に、その他端同士が相互に近接した
位置で短絡されて該短絡箇所から第２及び第３接続線が
導出され、各抵抗式センサの抵抗変化を順次測定する際
に、該抵抗変化を測定する抵抗式センサの前記第１接続
線と前記第２及び第３接続線とが３線法で前記測定器に
結線されることを特徴とする。

また、抵抗式センサが結線されて構成されるホイートス
トンブリッジを備え、該ブリッジにより該抵抗式センサ
の物理量に応じた抵抗変化を出力信号に変換し、該出力
信号を高入力インピーダンスのアンプで増幅して測定す
る測定器において、前記抵抗式センサとして相互に近接
した複数の抵抗式センサのそれぞれを３線法で結線する
方法であって、各抵抗式センサの一端から第１接続線が
導出されると共に、その他端同士が相互に近接した位置
で短絡されて該短絡箇所から第２接続線が導出され、各
抵抗式センサの抵抗変化を順次測定する際に、該抵抗変
化を測定する抵抗式センサの前記第１接続線と、前記第
２接続線と、該抵抗変化を測定する抵抗式センサと異な
る他の抵抗式センサの前記第１接続線とが、少なくとも
該他の抵抗式センサの第１接続線が前記アンプの入力端
に結線される３線法で前記測定器に結線されることを特
徴とする。

（作用） かかる手段によれば、前記各抵抗式センサの抵抗変化を
前記測定器により順次測定する際には、前記短絡箇所に
おける各抵抗式センサの他端が前記ホイートストンブリ
ッジにおける一つの出力端とされ、該短絡箇所から導出
された前記第２及び第３接続線と、該抵抗変化を測定す
る抵抗式センサの一端から導出された前記第１接続線と
が前記測定器に３線法で結線される。この時、各抵抗式
センサの抵抗変化の測定に対して第２及び第３接続線が
共通に使用され、接続線の総本数が抵抗式センサの数に
二本を加えた本数となる。

また、前記各抵抗式センサの一端から第１接続線が導出
されると共に、その他端同士が相互に近接した位置で短
絡されて該短絡箇所から第２接続線が導出され、各抵抗
式センサの抵抗変化を順次測定する際に、該抵抗変化を
測定する抵抗式センサの第１接続線と、前記第２接続線
と、該抵抗変化を測定する抵抗式センサと異なる他の抵
抗式センサの第１接続線とが、少なくとも該他の抵抗式
センサの第１接続線が前記アンプの入力側に結線される
３線法で前記測定器に結線されるときには、各抵抗式セ
ンサの抵抗変化を順次測定する際に、抵抗変化を測定す
る抵抗式センサの一端から導出された第１接続線と、前
記短絡箇所から導出された第２接続線とが前記ホイート
ストンブリッジに結線されると共に、前記短絡箇所にお
ける該抵抗式センサの他端が該ホイートストンブリッジ
の一つの出力端とされて前記他の抵抗式センサの第１接
続線を介して前記アンプの入力側に結線され、これらの
結線によって各抵抗式センサが３線法で前記測定器に結
線される。従って、各抵抗式センサの抵抗変化の測定に
対して前記第２接続線が共通に使用されると共に、各抵
抗式センサの第１接続線と他の抵抗式センサの第１接続
線とが使用され、接続線の総本数は抵抗式センサの数に
一本を加えた本数となる。そして、この時、前記−つの
出力端とされた他端が前記他の抵抗式センサを介して前
記アンプに結線されるが、該アンプが高人力インピーダ
ンスであるので該他の抵抗式センサの抵抗値は無視して
差し支えない。

（実施例） 本発明の抵抗式センサの結線方法の第１の例を第１図（
ａ）、　（ｂ）に従って説明する。第１図（ａ）、　（
ｂ）は抵抗式センサと測定器との結線図である。

第１図（ａ）、　（ｂ）で、ｌａ、ｌｂはそれぞれ歪ゲ
ージ及び白金測温抵抗体、２ａ、２ｂは第１接続線であ
る接続コード、３，４はそれぞれ第２及び第３接続線で
ある接続コード、５ａ、５ｂはそれぞれ歪ゲージ１ａの
抵抗変化及び白金測温抵抗体１ｂの抵抗変化を測定する
ための測定器である。歪ゲージ１ａ及び白金測温抵抗体
１ｂはそれぞれこれらを取り付けた被測定物（図示しな
い）の歪及び温度に応じてその抵抗値が変化する抵抗式
センサである。

接続コード２ａ、２ｂはそれぞれ歪ゲージｌａ及び白金
測温抵抗体１ｂの第１端Ｔａ、、　Ｔｂ、がら導出され
、該歪ゲージ１ａ及び白金測温抵抗体１ｂの第２端Ｔａ
ｚ、　’ｒｂ２は相互に近接した位置で短い接続コード
６により短絡されている。そして、該歪ゲージ１ａの第
２端Ｔａ、から前記接続コード３゜４が導出されている
。

測定器５ａ、５ｂは前記した第５図示の測定器ａと同じ
構成であって、それぞれ、歪ゲージ１ａ及び白金測温抵
抗体１ｂと併せてホイートストンブリッジ７を構成する
ための抵抗体８ａ、８ｂ、８ｃと、該ブリッジ７に入力
電圧を印加する電源９と、該ブリッジ７の出力電圧を増
幅するアンプ１０とを測定器ａと同様に備えている。但
し、測定器５ａの抵抗体８ａ、８ｂ、８ｃの抵抗値は歪
ゲージ１ａのそれと同じであって、測定器５ｂの抵抗体
８ａ、８ｂ＋８０の抵抗値は白金測温抵抗体１ｂのそれ
と同じとされている。

かかる測定器５ａにより歪ゲージ１ａの抵抗変化を測定
する際には、第１図（ａ）示のように歪ゲージ１ａの第
２端Ｔａ、をホイートストンブリッジ７の□一つの出力
端として３線法で測定器５ａの結線される。すなわち、
歪ゲージ１ａの第１端Ｔａ、から導出された接続コード
２ａと、第２端Ｔａ、から導出された接続コード３とが
測定器５ａの抵抗体８ａ、８ｃに結線されてホイートス
トンブリッジ７を構成し、且つ、接続コード３と共に第
２端Ｔａｚから導出された接続コード４がアンプ１０の
入力側に結線される。そして、これらの結線により歪ゲ
ージ１ａの抵抗変化がホイートストンブリッジ７により
出力信号に変換され、該出力信号がアンプ１０により増
幅されて測定される。

一方、測定器５ｂにより白金測温抵抗体１ｂの抵抗変化
を測定する際には、第１図（ｂ）示のように歪ゲージ１
ａの第２端Ｔａ、に接続コード６を介して短絡された白
金測温抵抗体１ｂの第２端Ｔｂ、をホイートストンブリ
ッジ７の一つの出力端として３線法で測定器５ｂの結線
される。すなわち、白金測温抵抗体１ｂの第１端Ｔｂ、
から導出された接続コード２ｂと、前記接続コード３と
が測定器５ｂの抵抗体８ａ、８ｃに結線されてホイート
ストンブリッジ７を構成し、且つ、前記接続コード４が
アンプ１０の入力側に結線される。そして、これらの結
線により上記と同様に白金測温抵抗体１ｂの抵抗変化が
測定される。

従って、上記のいずれの測定においても、歪ゲージ１ａ
及び白金測温抵抗体１ｂの接続コード６による短絡箇所
はホイートストンブリッジ７の一つの出力端となって接
続コード３，４は共通に使用され、歪ゲージ１ａ及び白
金測温抵抗体１ｂを測定器５ａ、５ｂに３線法で結線す
るための接続コードの総本数は４本となる。

また、かかる結線方法により第２図示の測定器５ｃを用
いて歪ゲージ１ａ及び白金測温抵抗体１ｂの抵抗変化の
自動測定を行うこともできる。

この測定器５ｃは前記測定器５ａ、５ｂにおけるそれぞ
れのホイートストンブリッジ７．７を自動的に順次オン
オフされるスイッチ群Ｓａ、Ｓｂを介して電源９及びア
ンプ１０に接続したものであって、第２図示のように前
記接続コード２ａ、２ｂ。

３．４が測定器５Ｃに結線される。この時、スイッチ群
Ｓａ、Ｓｂが順次オン状態とされると、これに応じてホ
イートストンブリッジ７．７が順次作動してそれぞれ等
測的に第１図（ａ）、　（ｂ）示の結線となり、上記と
同様に歪ゲージ１ａ及び白金測温抵抗体１ｂの抵抗変化
が３線法で測定される。

尚、上記第１の例では抵抗式センサとして歪ゲージ１ａ
及び白金測温抵抗体１ｂの二つを用いたが、さらに多数
の歪ゲージや測温抵抗体等の抵抗式センサを用いた場合
であっても、上記と同様に各抵抗式センサの一端から接
続コードを導出すると共に、その他端同士を相互に近接
した位置で短絡して該短絡箇所から二本の接続コードを
導出することによって、上記と同様に各抵抗式センサを
３線法で測定器に結線することができ、接続コードの総
本数は抵抗式センサの数に二本を加えた本数で足りるこ
とはもちろんである。

次に、本発明の抵抗式センサの結線方法の第２の例を第
３図（ａ）、　（ｔ））に従って説明する。第３図（ａ
）。

（ｂ）は歪ゲージ１ａ及び白金測温抵抗体１ｂと測定器
５ａ、５ｂとの結線図である。

この結線方法では、前記歪ゲージ１ａ及び白金測温抵抗
体１ｂが前記と同様に接続コード６により短絡されると
共に、歪ゲージ１ａの第１端Ｔａ。

及び白金測温抵抗体１ｂの第１端Ｔｂ、からそれぞれ接
続コード２ａ及び２ｂが導出され、白金測温抵抗体１ｂ
に短絡された歪ゲージ１ａの第２端Ｔａｚからは接続コ
ード３のみが導出されている。そして、歪ゲージ１ａ及
び白金測温抵抗体１ｂの抵抗変化を測定する際には、そ
れぞれ前記測定器５ａ及び５ｂに次のように結線される
。

測定器５ａにより歪ゲージ１ａの抵抗変化を測定する際
には、第３図（ａ）示のように前記と同様に接続コード
２ａと接続コード３とが測定器５ａの抵抗体８ａ、８ｃ
に結線されてホイートストンブリッジ７を構成すると共
に、歪ゲージ１ａの第２端Ｔａｔをホイートストンブリ
ッジ７の一つの出力端として該第２端Ｔａｚから白金測
温抵抗体１ｂを介して導出された接続コード２ｂがアン
プ１０の入力側に結線され、これらの結線により歪ゲー
ジｌａが３線法で測定器５ａに結線される。そして、こ
の時の測定においては、歪ゲージ１ａの第２端Ｔａｚか
らの出力信号は白金測温抵抗体１ｂを介してアンプ１０
に入力されるが、該アンプ１０の入力インピーダンスは
歪ゲージ１ａ及び白金測温抵抗体１ｂの抵抗値よりも十
分に高いインピーダンスとされており、白金測温抵抗体
１ｂの抵抗値はホイートストンブリッジ７の出力電圧に
ほとんど影響を及ぼさない。

一方、測定器５ｂにより白金測温抵抗体１ｂの抵抗変化
を測定する際には、第３図（ｂ）示のように接続コード
２ｂと、接続コード３とが測定器５ｂの抵抗体８ａ、８
ｃに結線されてホイートストンブリッジ７を構成すると
共に、歪ゲージ１ａの第２端Ｔａ２に接続コード６を介
して短絡された白金測温抵抗体１ｂの第２端Ｔ　ｂ　ｚ
をホイートストンブリッジ７の一つの出力端として該第
２端Ｔｂ２から接続コード６及び歪ゲージ１ａを介して
導出された接続コード２ａがアンプ１０の入力側に結線
され、これらの結線により白金測温抵抗体１ｂが３線法
で測定器５ｂに結線される。そして、この時もアンプ１
０が高入力インピーダンスとされており、白金測温抵抗
体１ｂの抵抗変化が支障なく測定される。

従って、上記のいずれの測定においても、接続コード３
は共通に使用されると共に、アンプ１０への結線におい
て歪ゲージ１ａを含めた接続コード２ａ及び白金測温抵
抗体１ｂを含めた接続コード２ｂのいずれか一方が使用
されることによって、歪ゲージ１ａ及び白金測温抵抗体
１ｂを測定Ｒ１５ａ。

５ｂに３線法で結線するための接続コードの総本数は３
本となる。

また、前記測定器５Ｃと同様にスイッチ群Ｓａ。

ｓｂを備えた第４図示の自動測定用の測定器５Ｃに同図
示のように接続コード２ａ、２ｂ、３を結線し、スイッ
チ群Ｓａ、Ｓｂを順次オン状態とすることによって前記
と同様に歪ゲージ１ａ及び白金測温抵抗体１ｂの抵抗変
化の自動測定を行うことができる。

尚、上記第２の例では抵抗式センサとして歪ゲージ１ａ
及び白金測温抵抗体１ｂの二つを用いたが、さらに多数
の少ゲージや測温抵抗体等の抵抗式センサを用いた場合
であっても、上記と同様に各抵抗式センサの一端から接
続コードを導出すると共に、その他端同士を相互に近接
した位置で短絡して該短絡箇所から接続コードを導出す
ることによって、上記と同様に各抵抗式センサを３線法
で測定器に結線することができ、接続コードの総本数は
抵抗式センサの数に一本を加えた本数で足りることはも
ちろんである。

（効果） 上記の説明から明らかなように、本発明の抵抗式センサ
の結線方法によれば、相互に近接した複数の抵抗式セン
サのそれぞれの一端から第１接続線を導出すると共に、
その他端同士を短絡して該短絡箇所から第２及び第３接
続線を導出することによって、各抵抗式センサの抵抗変
化を順次測定する際に、該第２及び第３接続線を共通に
使用して各抵抗式センサを順次測定器に３線法で接続す
ることができ、接続線の総本数を減少させることができ
ると共に各抵抗式センサの測定器への誤結線を防止する
ことができる。

また、複数の抵抗式センサのそれぞれの一端から第１接
続線を導出すると共に、その他端同士を短絡して該短絡
箇所から第２接続線のみを導出するときには、各抵抗式
センサの抵抗変化を順次測定する際に、該第２接続線を
共通に使用すると共に、該抵抗変化を測定する抵抗式セ
ンサと異なる他の抵抗式センサから導出された第１接続
線を測定器の高入力インピーダンスのアンプの入力側に
結線することによって、各抵抗式センサを順次測定器に
３線法で接続することができ、接続線の総本数をさらに
減少させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）、　（ｂ）及び第２図は本発明の抵抗式セ
ンサの結線方法の第１の例を説明するための結線図、第
３図（ａ）、　（ｂ）及び第４図は第２の例を説明する
ための結線図、第５図は従来の結線方法を説明するため
の結線図である。 ｌａ、ｌｂ・・・抵抗式センサ ２ａ、２ｂ・・・第１接続線 ３・・・第２接続線　　　　４・・・第３接続線５ａ、
５ｂ、５ｃ、５ｃ’　−・・測定器７・・・ホイートス
トンブリッジ １０・・・アンプ ＦＩＧ、１（０） ＦＩＧ、１（ｂ） Ｆ　Ｉ　Ｇ、３　（ａ） ＦＩＧ、３（ｂ） ｈ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、抵抗式センサが結線されて構成されるホイートスト
   ンブリッジを備え、該ブリッジにより該抵抗式センサの
   物理量に応じた抵抗変化を出力信号に変換して測定する
   測定器において、前記抵抗式センサとして相互に近接し
   た複数の抵抗式センサのそれぞれを３線法で結線する方
   法であって、各抵抗式センサの一端から第１接続線が導
   出されると共に、その他端同士が相互に近接した位置で
   短絡されて該短絡箇所から第２及び第３接続線が導出さ
   れ、各抵抗式センサの抵抗変化を順次測定する際に、該
   抵抗変化を測定する抵抗式センサの前記第１接続線と前
   記第２及び第３接続線とが３線法で前記測定器に結線さ
   れることを特徴とする抵抗式センサの結線方法。 ２、抵抗式センサが結線されて構成されるホイートスト
   ンブリッジを備え、該ブリッジにより該抵抗式センサの
   物理量に応じた抵抗変化を出力信号に変換し、該出力信
   号を高入力インピーダンスのアンプで増幅して測定する
   測定器において、前記抵抗式センサとして相互に近接し
   た複数の抵抗式センサのそれぞれを３線法で結線する方
   法であって、各抵抗式センサの一端から第１接続線が導
   出されると共に、その他端同士が相互に近接した位置で
   短絡されて該短絡箇所から第２接続線が導出され、各抵
   抗式センサの抵抗変化を順次測定する際に、該抵抗変化
   を測定する抵抗式センサの前記第１接続線と、前記第２
   接続線と、該抵抗変化を測定する抵抗式センサと異なる
   他の抵抗式センサの前記第１接続線とが、少なくとも該
   他の抵抗式センサの第１接続線が前記アンプの入力側に
   結線される３線法で前記測定器に結線されることを特徴
   とする抵抗式センサの結線方法。