JPH03191802A - 感歪素子 - 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］ この発明は、抵抗線歪ゲージ等に利用される感歪素子に
関する。

〔従来の技術と発明の課題〕

第７図に示すように、歪ゲージ等に利用される感歪素子
ａは、一般に同一の感歪電気抵抗材料を用いて被測定物
すの表面や、樹脂フィルム上に真空蒸着法等によって形
成される。

ところで、この感歪素子は、歪に応して電気抵抗が変化
する性質を専ら利用するものであるため、例えば、被測
定物の一方向に発生ずる歪を測定する場合には、感歪素
子の長手方向を歪発生方向に一致させて使用する。

このような場合、上述した従来の構造であると被測定物
の歪　により、抵抗変化を生しない部分の抵抗値が感歪
素子全体の抵抗値に占める割合が大きくなるため、感歪
素子全体としての歪による抵抗変化率が小さくなり、感
度が低下する。

そこで、この発明の課題は、全抵抗値における非変化抵
抗値の占める割合を小さくすることにより、感歪素子の
感度を上げることにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記の課題を解決するため、この発明の感歪素子は、一
方向に延びる複数の感歪電気抵抗体を並列に配置し、各
感歪電気抵抗体を低電気抵抗体で直列に接続して一連の
感歪体を形成し、この感歪体を歪を受け得る状態で非測
定物の表面に固着するようにしたのである。

前記低電気抵抗体は、低電気抵抗体と感歪電気抵抗体と
の二層構造にしてもよい。

〔作用〕

以上のように構成された感歪素子をその感歪電気抵抗体
の延びる方向と歪発生方向とを一致させた状態で被測定
物に設けておくと、被測定物に生ずる歪が効率よく感歪
電気抵抗体に伝わるので感歪電気抵抗体の抵抗変化を通
して確実に電気信号に変換される。さらに、歪非発生力
向に延びる低電気抵抗体は抵抗値が小さいため、感歪素
子全体の抵抗値における感歪電気抵抗体の抵抗値の占め
る割合が大きく、感歪電気抵抗体の抵抗変化が顕著に現
われる。

なお、前記低電気抵抗体を低電気抵抗体と感歪電気抵抗
体との二層構造にした場合も低電気抵抗体単独の場合と
同様に感歪電気抵抗体の抵抗変化が顕著に現われる。

〔実施例］ 以下、実施例について図面を参照して説明する。

第１図および第２図に示すように、この感歪素子１０は
、並列に配置された一方向に延びる複数の感歪電気抵抗
体１１と、この感歪電気抵抗体１１を直列に接続する低
電気抵抗体１２とから成り、被測定体Ａ上に直接真空蒸
着して形成されている。

前記感歪電気抵抗体１１は、６０％Ｃｕ−４０％Ｎｉ合
金で形成されており、前記低電気抵抗体１２はＡｕで形
成されている。

このようにしておくと、６０％Ｃｕ−４０％Ｎ１合金は
電気抵抗率ＲＣｕ−Ｎｉが４９×ｌ０−ｂΩ−ｃｍであ
り、一方のＡｕの電気抵抗率ＲＡｕは２．２Ｘ　１０−
６Ω・Ｃｌ１１であるので、前記低電気抵抗体１２部分
を感歪電気抵抗体１１と同一の６０％Ｃｕ−４０％Ｎ１
合金で形成した場合に比べその電気抵抗が約１７２２に
低下し、感歪電気抵抗体１１の抵抗変化が顕著に現われ
る。

また、製造方法についていえば、従来は、第８図乃至第
１０図の各（ａ）図に示すような３種類のマスクｅ、ｆ
、　ｇを使用し、各（１））図に示すように、感歪素子
ａと電極体Ｃとを順次蒸着していくのが一般的である。

しかし、この感歪素子１０の場合は低電気抵抗体１２と
同一材料で電極部１３を形成することにより、第３図（
ａ）および第４図（ａ）に示すように、感歪電気抵抗体
１１用のマスク（イ）と低電気抵抗体１２および電極部
１３用のマスク（ロ）の二枚で第３図（ｂ）および第４
図（ｂ）に示すように順次蒸着していくことができるの
で生産性も良い。

なお、この発明の感歪素子は第５図に示すように、同一
材料で一連の感歪電気抵抗体１１を形成した後に所要部
に低電気抵抗体１２を重ね合わせるようにしてもよい。

また、第６図に示すように、樹脂フィルム１４上に各抵
抗体１１．１２および電極部１３を蒸着し、この樹脂フ
ィルム１４を介して被測定物に貼り付けるようにしても
よい。

さらに、被測定物あるいは樹脂フィルム等への感歪素子
の形成方法も例示のような真空蒸着法に限定されず、ス
パッタリング、イオンブレーティング等の各種ＰＶＤ法
またはスクリーン印刷法であってもよい。

〔効果〕

以上のように、この発明の感歪素子は、一方向に延びる
複数の感歪電気抵抗体を並列に配置し、各感歪電気抵抗
体を低電気抵抗体で直列に接続する構成にしたため、一
方向に発生する歪のみを感知することができ、しかも、
感歪電気抵抗体の抵抗値が感歪素子全体の抵抗値に占め
る割合が大きくなるのでその抵抗変化が顕著に現われ、
感歪素子の悪魔が向上する。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明に係る一実施例を示す斜視図、第２図
は同上の要部を示す拡大斜視図、第３図および第４図は
製造過程を示す平面図、第５図は変形例を示す斜視図、
第６図は他の実施例を示す平面図である。 また、第７図は従来例を示す斜視図であり、第８図乃至
第１０図は同上の製造過程を示す平面図である。 １０・・・・・・感歪素子、　　１１・・・・・・感歪
電気抵抗体、１２・・・・・・低電気抵抗体、１３・・
・・・・電極部、１４・・ 樹脂フィルム。 同

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）一方向に延びる複数の感歪電気抵抗体を並列に配
   置し各感歪電気抵抗体を低電気抵抗体で直列に接続して
   一連の感歪体を形成し、この感歪体を歪を受け得る状態
   で被測定物の表面に固着するようにした感歪素子。
2. （２）前記低電気抵抗体を低電気抵抗体と感歪電気抵抗
   体との二層構造にした請求項（１）記載の感歪素子。