JPS58168903A - コンデンサ型歪計 - Google Patents

コンデンサ型歪計

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Publication number
JPS58168903A
JPS58168903A JP5188582A JP5188582A JPS58168903A JP S58168903 A JPS58168903 A JP S58168903A JP 5188582 A JP5188582 A JP 5188582A JP 5188582 A JP5188582 A JP 5188582A JP S58168903 A JPS58168903 A JP S58168903A
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JP
Japan
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measured
thin film
capacitor
strain
film capacitors
Prior art date
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Pending
Application number
JP5188582A
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English (en)
Inventor
Hiromi Ogasawara
宏臣 小笠原
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Individual
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Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01BMEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B7/00Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques
    • G01B7/16Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques for measuring the deformation in a solid, e.g. by resistance strain gauge
    • G01B7/22Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques for measuring the deformation in a solid, e.g. by resistance strain gauge using change in capacitance

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)

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】 本発明はコンデンサ型歪計に係り、特に薄膜コンデンサ
を被測定物体に貼付することによってこのコンデンサの
静電容量変化から被測定物体の歪YIIJ定する装置に
関する。
従来物体の歪を測定するKは抵抗線歪計が汎用されてい
る。これは被測定物体の表面に抵抗線歪ゲージを貼付し
ておき、このゲージに通電したときに被測定物体の歪に
よってゲージの抵抗値が変化し、通電電流が変化するこ
とから、この電流値測定により被測定物体の歪を測定す
ることができるものである。
しかしながら、この抵抗線歪計はゲージに流れる電流t
−渕定するものであるため、仮に電源電圧が変動すれば
それが測定誤差原因となり、また通電圧よるゲージ自体
の発熱があるため被測定物体が熱伝導率の著しく小さい
もの、例えばプラスチックであるとジュール熱による誤
差ががなり太きな、ものとなる等の欠点を有す木。
本発明は上述の点に鑑みてなされたもので、被測定物体
の所定面に少くとも2つの薄膜コンデンサを並設し、こ
れらコンデンサを各別の発振器と組合わせて両発振器の
出力周波数の差を取出すようにし且つ前記コンデンサも
しくは発振器の何れかにおける一方を他のコンデンサま
たは発振器に対しオフセット特性を持たせて構成し、前
記差周波数の変化いかんにより被測定物体の歪測定を行
う装置を構成したものである。
以下添付図面を参照して本発明の詳細な説明する。
第1図(al t (b)は本発明に係るコンデンサ型
歪計の被測定物体に対する設置状態を示した説明図、お
よびその回路構成を示した図である。同図(a)に示す
ように、被測定物体1の所定面に主、副の薄膜コンデン
サを貼付する。これら薄膜コンデンサは、それぞれ誘電
体薄膜2M、2S’に挾んで電極EM、EM/  およ
びE@ 、 E8/が設けられたものであり、電極EM
、E8は送信機TRに、EM/、Es/は被測定物体1
が導電性であればこの物体1を介して、また非導電性で
あれば接続線を介して送信機TR[接続される。そして
、これら薄膜コンデンサにはノイズ対策として絶縁用樹
脂を介して静電シールド3を設ける。
送信機TRは、主、副2つの薄膜コンデンサとそれぞれ
直列接続した水晶振動子X1.X2を発振器O8C□、
OSC,に接続し、薄膜コンデンサの静電容量に応じた
周波数の信号FM、FIIY形成させて混合器MIX 
K与え、両信号の差周波数(FM〜F8 )vアンテナ
から無線送出するものである。
この送信機TRにおいて、水晶撮動子X1.X。
および発振器osc、、osc、が同一特性であるとす
れば、混合機MIX K与えられる信号FM、 F。
の周波数は主、副の薄膜コンデンサの静電容量に依存す
る。
これら薄膜コンデンサは被測定物体1の略々同好 一個所に設置されるので被測定物体1の歪による靜電容
瞳の変化率は同一と考えられる。したがって混合器MI
Xの出方周波数(FM−F、’)を得るには、何らかの
形で両発振器出力特性にオフセットを設けておく必要が
ある。
その一方法としては主薄膜フンデンサと副薄膜コンデン
サとの当初静電容量を異ならせておけばよい。それには
、電極面積および誘電体薄膜の大きさを変えるか、電極
間距離および誘電体薄膜の厚さを変えるかすればよい。
一方、主および副の各薄膜コンデンサを同一にするので
あれば、何れか一方の薄膜コンデンサに並列に付加容量
乞並列接続するか、水晶発振子X1.X2′1¥:異っ
た発振特性のものとする等の方法tとればよい。
これにより被測定物体の歪量に直線関係で変化する周波
数出力を得ることができる。
第2図は第1図の実施例における水晶発振子Xおよび薄
膜コンデンサに関する等節回路を示したものである。同
図において、水晶機動子の等節回路であり、これに薄膜
コンデンサCが直列接続され、更にこのコンデンサCに
必要に応じて設けられる付加容量Cfが並列接続されて
いる。
第3図(a)〜(d)は本発明の歪計に適用し得る主。
副薄膜コンデンサの電極構成例の平面形状を示したもの
である。そして、同図(a)の場合は主、副コンデンサ
ともに矩形のもの1つづつを用い、同図(b)の場合は
主、副コンデンサを中心の円形のものとその外周の環状
のものを用い、同図(c)は主、副コンデンサともに矩
形のもの2つづつを主、副交互に配置し、さらに同図(
d)は主、副コンデンサともに矩形のもの2つづつを交
差配置している。このコンデンサの平面形状はこれ以外
にも種々変形することができる。
電極をこのように平面状に配置するのは、被測定物体1
(第1図)のある1つの面だけを利用して歪測定を行う
ためである。すなわち、エンジンのシリンダーブロック
の歪測定を行う場合には、歪検知要素を貼付し得る部分
はその外表面に限られる。このような場合に、被測定物
体のある一面のみを利用して歪測定を行い得ることは重
要である。これは被測定物体が非常に大型である場合に
も該当する。
本発明は上述のように、被測定物体の所定面に少くとも
2つの薄膜コンデンサを貼付し、これらコンデンサをそ
れぞれ発振器と組合せてこれら発振器の出力周波数の差
を取出し、この差周波数の変化いかんにより被測定物体
の歪測定を行うようにしたため、種々の効果を奏する。
まず、コンデンサを発振器と結合して用いるものである
から従来の抵抗線式歪ゲージのように電源変動の影響を
受けるとか、通電による自己発熱−より誤差を増す等の
不具合がない。また、このコンデンサは薄膜により構成
されたものであるから、被測定物体が複雑な形状のもの
であっても容易に貼付することができる。しかも、この
コンデンサは被測定物体のある1つの面に設ければよく
、例えば表と裏とに分けて設けることが必要でないから
、測定対象となる物体が限定されない。その上測定出力
は周波数信号であるから無線送出でき、発振器等を被測
定物体に組付けることにより回転物体を測定することも
できるし、出力特性は直線特性であるから構成の複雑な
直線化の処理回路も要しない。
【図面の簡単な説明】
第1図(a) 、 (blは本発明に係る歪計の被測定
物体に対する設置状態およびその回路構成の説明図、第
2図は第1図における薄膜コンデンサおよび水晶発振子
の等価回路図、第3図(a)〜(d)は第1図の歪計に
組合わせて使用し得るコンデンサの電極平面形状を示し
た図である。 1・・・被測定物体、2・・・誘電体薄膜、3・・・静
電シールド。 EM、EMISE8.Esl・・・コンデンサ電極、X
・・・水晶撮動子、O20・・・発振器、MIX・・・
混合器、C・・・コンデンサ、Cf・・・付加容量。 出願人代理人 猪股 漕 方 1 霞 53 図 u

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、被測定物体の所定面に並置され前記被測定物体の歪
    に応じて静電容量が変化する少くとも2つの薄膜コンデ
    ンサと、これらコンデンサの各各と各別に結合される一
    対の発振器と、これら発振器出力の差周波数を取出す混
    合器とをそなえ、前記薄膜コンデンサまたは発振器の一
    方は他のコンデンサまたは発振器に対しオフセット特性
    を持たせてなり、前記差周波数の変化いかんにより前記
    被測定物体の歪を測定するように′したコンデンサ型歪
    計。 2特許請求の範囲第1項記載の歪計において、前記発振
    器または混合器の出力を次の回路に対し無線伝送するよ
    うにしたコンデンサ型歪計。 3、特許請求の範囲第1項または第2項記載の歪計にお
    いて、前記発振器は水晶発振子を組込んでなるコンデン
    サ型歪計。
JP5188582A 1982-03-30 1982-03-30 コンデンサ型歪計 Pending JPS58168903A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP5188582A JPS58168903A (ja) 1982-03-30 1982-03-30 コンデンサ型歪計

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JP5188582A JPS58168903A (ja) 1982-03-30 1982-03-30 コンデンサ型歪計

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS58168903A true JPS58168903A (ja) 1983-10-05

Family

ID=12899333

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Application Number Title Priority Date Filing Date
JP5188582A Pending JPS58168903A (ja) 1982-03-30 1982-03-30 コンデンサ型歪計

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JP (1) JPS58168903A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04122307U (ja) * 1991-04-19 1992-11-02 株式会社ミツトヨ 静電容量式変位測定装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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