JPS5897607A - ひずみゲ−ジ - Google Patents
ひずみゲ−ジInfo
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- JPS5897607A JPS5897607A JP56195532A JP19553281A JPS5897607A JP S5897607 A JPS5897607 A JP S5897607A JP 56195532 A JP56195532 A JP 56195532A JP 19553281 A JP19553281 A JP 19553281A JP S5897607 A JPS5897607 A JP S5897607A
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- Japan
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- strain gauge
- gauge
- strain
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-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
- G01L1/00—Measuring force or stress, in general
- G01L1/20—Measuring force or stress, in general by measuring variations in ohmic resistance of solid materials or of electrically-conductive fluids; by making use of electrokinetic cells, i.e. liquid-containing cells wherein an electrical potential is produced or varied upon the application of stress
- G01L1/22—Measuring force or stress, in general by measuring variations in ohmic resistance of solid materials or of electrically-conductive fluids; by making use of electrokinetic cells, i.e. liquid-containing cells wherein an electrical potential is produced or varied upon the application of stress using resistance strain gauges
- G01L1/2287—Measuring force or stress, in general by measuring variations in ohmic resistance of solid materials or of electrically-conductive fluids; by making use of electrokinetic cells, i.e. liquid-containing cells wherein an electrical potential is produced or varied upon the application of stress using resistance strain gauges constructional details of the strain gauges
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
界の影響を受けないようにした新規なひずみゲージを提
供しようとするものである。
供しようとするものである。
ひずみを受けると例えば抵抗等が変化することを利里，
シてひずみを微小な電気信号に変換するようにしたひず
みゲージを用いて、例えば数百〜数千アンペアの交流電
流、あるいは脈流電流が流れる被測定対象物のひずみの
測定をする場合、ゲージ回路に誘導電圧が生じるので，
正確なひずみ測定をすることができなかった。すなわち
、被測定物に流れる電流の変化によってゲージ回路に誘
導電圧が生じるとそれがノイズとなってゲージ出力に重
畳されてしまい、信号対雑音比がきわめて悪く，高精度
の測定が不可能となる。そこで、従来においてはひずみ
ゲージ全体を銅箔で覆い、該銅箔によってひずみゲージ
を静電７−ルドすることが行われていた。しかしながら
、該銅箔をひずみゲージの形状に被覆するにはひずみゲ
ージがある程度大きくないと被覆技術が難かしい。すな
わち、ゲージベースが小さいものは接着面積が小さく該
ベースを銅箔で覆うことが難かしい。また、ロゼツト型
の様な多軸ひずみゲージの場合はゲージな銅箔で覆うこ
とが非常に難しく現実には製作されていない。更にまた
、交流電界が強い場合には単にひずみゲージを銅箔で覆
うだけでは交流電界による影響を全く受けないようにす
ることは不可能である。これは、ひずみゲージに接続さ
れたリード線から電界の影響を受けて誘導電圧が生じる
ためであシ、磁界の影響がある場合にはゲージ回路と配
線とでループをつくると特にその影響が大きくなる。従
って、強い交流電界や磁界の生じる場所で使用されるひ
ずみ゛ゲージはリード線を含み全ての部分をシールドし
、しかもゲージ回路と配線とが交流磁界の影響を受けな
いようにすることが必要である。従来においてはその点
についての配慮が不充分であり、２本のリード線を互い
に撚り合わせてループが生じないようにしているにすぎ
ず、リード線をシールドするというようなことは全く行
われていなかった。
シてひずみを微小な電気信号に変換するようにしたひず
みゲージを用いて、例えば数百〜数千アンペアの交流電
流、あるいは脈流電流が流れる被測定対象物のひずみの
測定をする場合、ゲージ回路に誘導電圧が生じるので，
正確なひずみ測定をすることができなかった。すなわち
、被測定物に流れる電流の変化によってゲージ回路に誘
導電圧が生じるとそれがノイズとなってゲージ出力に重
畳されてしまい、信号対雑音比がきわめて悪く，高精度
の測定が不可能となる。そこで、従来においてはひずみ
ゲージ全体を銅箔で覆い、該銅箔によってひずみゲージ
を静電７−ルドすることが行われていた。しかしながら
、該銅箔をひずみゲージの形状に被覆するにはひずみゲ
ージがある程度大きくないと被覆技術が難かしい。すな
わち、ゲージベースが小さいものは接着面積が小さく該
ベースを銅箔で覆うことが難かしい。また、ロゼツト型
の様な多軸ひずみゲージの場合はゲージな銅箔で覆うこ
とが非常に難しく現実には製作されていない。更にまた
、交流電界が強い場合には単にひずみゲージを銅箔で覆
うだけでは交流電界による影響を全く受けないようにす
ることは不可能である。これは、ひずみゲージに接続さ
れたリード線から電界の影響を受けて誘導電圧が生じる
ためであシ、磁界の影響がある場合にはゲージ回路と配
線とでループをつくると特にその影響が大きくなる。従
って、強い交流電界や磁界の生じる場所で使用されるひ
ずみ゛ゲージはリード線を含み全ての部分をシールドし
、しかもゲージ回路と配線とが交流磁界の影響を受けな
いようにすることが必要である。従来においてはその点
についての配慮が不充分であり、２本のリード線を互い
に撚り合わせてループが生じないようにしているにすぎ
ず、リード線をシールドするというようなことは全く行
われていなかった。
また、ひずみゲージを交流電界の影響を受けなようにす
る場合において忘れてならないことはシールドをしたた
めにひずみゲージの持つ特性が悪くなってはいけないと
いうことである。しかるに、上述した従来のものは剛性
を有する銅箔によってひずみゲージ全体を覆っているの
で、ひずみゲージを被測定物（（接着した場合、必然的
にひずみゲージと被測定物との間に剛性の強い銅箔が介
在することとなる。その結果、ひずみゲージの剛性がそ
のことによって実質的に大きくなり、感度が悪くなる。
る場合において忘れてならないことはシールドをしたた
めにひずみゲージの持つ特性が悪くなってはいけないと
いうことである。しかるに、上述した従来のものは剛性
を有する銅箔によってひずみゲージ全体を覆っているの
で、ひずみゲージを被測定物（（接着した場合、必然的
にひずみゲージと被測定物との間に剛性の強い銅箔が介
在することとなる。その結果、ひずみゲージの剛性がそ
のことによって実質的に大きくなり、感度が悪くなる。
特に被測定物のひずみゲージ接着部における厚さが薄い
場合、あるいは被測定物が例えばプラスチックの様に弾
性係数の小さい物質である場合には、シールド機能を果
す銅箔自体の剛性がひずみゲージの特性、特に感度に無
視できない影響を与える。
場合、あるいは被測定物が例えばプラスチックの様に弾
性係数の小さい物質である場合には、シールド機能を果
す銅箔自体の剛性がひずみゲージの特性、特に感度に無
視できない影響を与える。
本発明は、このような問題を解決すべくなされたもので
あり、製作が頗る簡単であり、ひずみゲージの特性、特
に感度を変えることなく静電シールドし得るひずみゲー
ジを提供することを目的としている。
あり、製作が頗る簡単であり、ひずみゲージの特性、特
に感度を変えることなく静電シールドし得るひずみゲー
ジを提供することを目的としている。
〒のような目的を達成するために、本発明のひずみゲー
ジは、ゲージタブに被覆リード線が接続されたひずみゲ
ージを絶縁性を有する被覆で覆い、更に該被覆、ベース
および被覆ＩＪ−ド線の表面を適宜な導電性と柔軟性と
を有するシールド体で被覆してなる。
ジは、ゲージタブに被覆リード線が接続されたひずみゲ
ージを絶縁性を有する被覆で覆い、更に該被覆、ベース
および被覆ＩＪ−ド線の表面を適宜な導電性と柔軟性と
を有するシールド体で被覆してなる。
以下本発明を添附図面に示した実施例に従って説明する
。
。
第１図および第２図は本発明ひずみゲージの一実施例の
構成を示す断面図およびひずみゲージ素子の上側部分の
シールド体を剥いだ状態で示す平面図である。１はベー
スで、例えばペーパー、ポリエステル、エポキシ、ベー
クライト等の材料によって形成され、厚さは約３０〜７
０ミクロンが好適である。２はベース１の表面に添着さ
れたひずみゲージ素子である。該ひずみゲージ素子２は
例えば銅−ニッケル合金、ニッケルークロム合金等から
なる厚さ３〜１０ミクロン程度の金属箔を適宜な接着剤
にてベース１表面上に添着し、該金属箔をフォトエツチ
ング技術を駆使して所望のグリッド形状になるように選
択的にエツチングすることによってつくられる。３，３
はひずみゲージ素子２のゲージタブ２′に接続された被
覆リード線で、それぞれ例えばポリエステル、ポリウレ
タン等の絶縁材料によって被覆されており、互いに撚ら
れて磁界の影響をも受けないようにされている。４はベ
ース１に添着されたひずみ４ゲージ素子２上を覆う絶縁
性被覆で、例えばプラスチックフィルムを接着すること
によって形成される。
構成を示す断面図およびひずみゲージ素子の上側部分の
シールド体を剥いだ状態で示す平面図である。１はベー
スで、例えばペーパー、ポリエステル、エポキシ、ベー
クライト等の材料によって形成され、厚さは約３０〜７
０ミクロンが好適である。２はベース１の表面に添着さ
れたひずみゲージ素子である。該ひずみゲージ素子２は
例えば銅−ニッケル合金、ニッケルークロム合金等から
なる厚さ３〜１０ミクロン程度の金属箔を適宜な接着剤
にてベース１表面上に添着し、該金属箔をフォトエツチ
ング技術を駆使して所望のグリッド形状になるように選
択的にエツチングすることによってつくられる。３，３
はひずみゲージ素子２のゲージタブ２′に接続された被
覆リード線で、それぞれ例えばポリエステル、ポリウレ
タン等の絶縁材料によって被覆されており、互いに撚ら
れて磁界の影響をも受けないようにされている。４はベ
ース１に添着されたひずみ４ゲージ素子２上を覆う絶縁
性被覆で、例えばプラスチックフィルムを接着すること
によって形成される。
５は例えば導電性樹脂等によって形成されたシールド体
で、適宜な導電性と柔軟性を有しており、ベース１．該
ベース１に添着されたひずみゲージ素子２上を覆う絶縁
性被覆４および互いに撚り合わされた被覆リード線３，
３の全表面を覆うように形成されている。シールド体５
の材料として本実施例において用いる導電性樹脂は、例
えばエポキシ樹脂、フェノール樹脂、ポリエステルＩ脂
、アクリル樹脂、アルキッド樹脂等からなる有機物の樹
脂中に、銀、アルミニウム等の金属およびカーボンの微
粉末を適宜量混入させ、更に分散させてその樹脂に導電
性を付与してなるものである。
で、適宜な導電性と柔軟性を有しており、ベース１．該
ベース１に添着されたひずみゲージ素子２上を覆う絶縁
性被覆４および互いに撚り合わされた被覆リード線３，
３の全表面を覆うように形成されている。シールド体５
の材料として本実施例において用いる導電性樹脂は、例
えばエポキシ樹脂、フェノール樹脂、ポリエステルＩ脂
、アクリル樹脂、アルキッド樹脂等からなる有機物の樹
脂中に、銀、アルミニウム等の金属およびカーボンの微
粉末を適宜量混入させ、更に分散させてその樹脂に導電
性を付与してなるものである。
そして、この導電性樹脂をベース１．絶縁性被覆４、お
よび被覆リード線３，３の全表面に塗布し、あるいは樹
脂中にひずみゲージおよび被覆リード線３，３をディッ
プすることにより、シールド体５がひずみゲージ表面に
形成される。
よび被覆リード線３，３の全表面に塗布し、あるいは樹
脂中にひずみゲージおよび被覆リード線３，３をディッ
プすることにより、シールド体５がひずみゲージ表面に
形成される。
第３図および第４図は本発明をいわゆるロゼツト型と称
される多軸ひずみゲージに適用した例を示すものでひず
みゲージ素子の上側部分のシールド体を剥いだ状態で示
す平面図および断面図である。
される多軸ひずみゲージに適用した例を示すものでひず
みゲージ素子の上側部分のシールド体を剥いだ状態で示
す平面図および断面図である。
第３図および第４図において、第１図および第２図と対
応する部分には同一符号を付してその説明を省略する。
応する部分には同一符号を付してその説明を省略する。
６は多軸ゲージのペースである。
このような構成からなるひずみゲージは、ひずみゲージ
素子２のまわりを絶縁性被覆４．ペース１を介して導電
性を有するシールド体５で覆ってなり、更にひずみゲー
ジ素子２のゲージタブ２′に接続された被覆リード線３
，３もシールド体５で覆ってなるので、ひずみ測定時に
そのシールド体５を接地すること等によってゲージ回路
をひずみゲージのまわりの電界から静電シールドするこ
とができる。従って、ゲージ回路に交流電界および磁界
による誘導電圧が生じる虞れがなく、被測定物に例えば
数百〜数千アンペアの大電流が流れて、しかもその電流
値が激しく変動する場合でも何らの支障もなく高精度で
ひずみを測定することができる。
素子２のまわりを絶縁性被覆４．ペース１を介して導電
性を有するシールド体５で覆ってなり、更にひずみゲー
ジ素子２のゲージタブ２′に接続された被覆リード線３
，３もシールド体５で覆ってなるので、ひずみ測定時に
そのシールド体５を接地すること等によってゲージ回路
をひずみゲージのまわりの電界から静電シールドするこ
とができる。従って、ゲージ回路に交流電界および磁界
による誘導電圧が生じる虞れがなく、被測定物に例えば
数百〜数千アンペアの大電流が流れて、しかもその電流
値が激しく変動する場合でも何らの支障もなく高精度で
ひずみを測定することができる。
また、シールド５として、例えば導電性樹脂のように適
宜な弾性を有する導電性材料を用いたので、シールド体
５によってひずみゲージ自身の剛性を高めることがない
。従って、ひずみゲージの特性、特に感度はほとんど変
化せず、被測定物が低弾性の材料例えばプラスチック材
料等であっても高精度でひずみ測定ができ、また、被測
定物のひずみゲージ添着部における肉厚が薄い場合にお
いても支障なくひずみを測定することができ、銅箔をシ
ールド用に用いた従来のもののように感度等の特性が悪
くなる虞れは全くない。
宜な弾性を有する導電性材料を用いたので、シールド体
５によってひずみゲージ自身の剛性を高めることがない
。従って、ひずみゲージの特性、特に感度はほとんど変
化せず、被測定物が低弾性の材料例えばプラスチック材
料等であっても高精度でひずみ測定ができ、また、被測
定物のひずみゲージ添着部における肉厚が薄い場合にお
いても支障なくひずみを測定することができ、銅箔をシ
ールド用に用いた従来のもののように感度等の特性が悪
くなる虞れは全くない。
更にまた、従来の銅箔をシールド用に用いたひずみゲー
ジにおいては銅箔でひずみゲージ素子、ペースを確実に
覆い、しかも接着剤で銅箔をひずみゲージ表面に確実に
接着することはきわめて難しく、製作に要する時間が長
くなるばかりでなく、上述したようにある長さ以下のゲ
ージ長のものはシールドすることが不可能である。しか
るに、上記実施例のひずみゲージにおいては、液状の導
電性樹脂中にひずみゲージをリード線３，３を含めてデ
ィップすることにより、あるいは刷毛で導電性樹脂をひ
ずみゲージ表面および被覆リード線３゜３表面に塗布す
ることによシきわめて簡単にシールド体５を形成するこ
とができる。従って、シールド効果を得ることのできる
ひずみゲージをきわめて簡単に製作することができ、ま
た、ゲージ長が短かくてもシールド体５の形成は可能で
ある。
ジにおいては銅箔でひずみゲージ素子、ペースを確実に
覆い、しかも接着剤で銅箔をひずみゲージ表面に確実に
接着することはきわめて難しく、製作に要する時間が長
くなるばかりでなく、上述したようにある長さ以下のゲ
ージ長のものはシールドすることが不可能である。しか
るに、上記実施例のひずみゲージにおいては、液状の導
電性樹脂中にひずみゲージをリード線３，３を含めてデ
ィップすることにより、あるいは刷毛で導電性樹脂をひ
ずみゲージ表面および被覆リード線３゜３表面に塗布す
ることによシきわめて簡単にシールド体５を形成するこ
とができる。従って、シールド効果を得ることのできる
ひずみゲージをきわめて簡単に製作することができ、ま
た、ゲージ長が短かくてもシールド体５の形成は可能で
ある。
また、長方形の通常のひずみゲージの他、ロゼツト型の
多軸ひずみゲージに対しても第２図に示すように簡単に
静電シールドを施すことができる。
多軸ひずみゲージに対しても第２図に示すように簡単に
静電シールドを施すことができる。
さら（（また、磁界の影響をゲージ素子の部分を ４
含み、より積極的に解決するいわゆる無誘導ゲージ（例
えば抵抗素子に磁気抵抗効果の少ないニッケルクロム系
合金を用い形状も誘導を除去する構造となっている抗磁
性ゲージ）素子に上述の導電性樹脂でコーティングを施
した場合には、電界による悪影響を受けないだけでなく
、交流磁界からとができる。すなわち、第５図および第
６図に示すように、この無誘導ゲージは、２枚の磁気抵
抗効果の少ないひずみゲージ素子２，２のグリッドパタ
ーンを絶縁フィルム７を介して完全に重ね合わせた構成
となしたものである。
含み、より積極的に解決するいわゆる無誘導ゲージ（例
えば抵抗素子に磁気抵抗効果の少ないニッケルクロム系
合金を用い形状も誘導を除去する構造となっている抗磁
性ゲージ）素子に上述の導電性樹脂でコーティングを施
した場合には、電界による悪影響を受けないだけでなく
、交流磁界からとができる。すなわち、第５図および第
６図に示すように、この無誘導ゲージは、２枚の磁気抵
抗効果の少ないひずみゲージ素子２，２のグリッドパタ
ーンを絶縁フィルム７を介して完全に重ね合わせた構成
となしたものである。
なお、本発明は各種の変形実施が可能であり、その要旨
を逸脱しない範囲内で種々の構成を用いることができる
ことはいうまでもない。
を逸脱しない範囲内で種々の構成を用いることができる
ことはいうまでもない。
以上詳述したように、本発明によれば、製作が頗る簡単
であり、ひずみゲージの特性、特に感度を変えることな
くほぼ完全に静電シールドし得るひずみゲージを提供す
ることができる。
であり、ひずみゲージの特性、特に感度を変えることな
くほぼ完全に静電シールドし得るひずみゲージを提供す
ることができる。
第１図および第２図は、本発明の一実施例の構成を示す
断面図およびひずみゲージ素子の上側部分のシールド体
を剥いだ状態で示す平面図、第３図および第４図は、本
発明を多軸ひずみゲージに適用した場合の構成を、第２
図と同様シールド体を剥いた状態で示す平面図および断
面図、第５図た場合の構成を、第２図と同様シールド体
を剥いだ状態で示す平面図および断面図である。
断面図およびひずみゲージ素子の上側部分のシールド体
を剥いだ状態で示す平面図、第３図および第４図は、本
発明を多軸ひずみゲージに適用した場合の構成を、第２
図と同様シールド体を剥いた状態で示す平面図および断
面図、第５図た場合の構成を、第２図と同様シールド体
を剥いだ状態で示す平面図および断面図である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 ＋１１ ゲージタブに被覆リード線が接続されたひず
みゲージを絶縁性を有する被覆で覆い、更に該被覆、ベ
ースおよび被覆リード線の表面を適宜な導電性と柔軟性
とを有するシールド体で被覆してなることを特徴とする
ひずみゲージ。 （２） 導電性材料を樹脂中に混入せしめてなる導電
性樹脂によってシールド体を形成したことを特徴とする
特許請求の範囲第１項記載のひずみゲージ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56195532A JPS5897607A (ja) | 1981-12-07 | 1981-12-07 | ひずみゲ−ジ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56195532A JPS5897607A (ja) | 1981-12-07 | 1981-12-07 | ひずみゲ−ジ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5897607A true JPS5897607A (ja) | 1983-06-10 |
Family
ID=16342650
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56195532A Pending JPS5897607A (ja) | 1981-12-07 | 1981-12-07 | ひずみゲ−ジ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5897607A (ja) |
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60219501A (ja) * | 1984-04-16 | 1985-11-02 | Kazuo Tsuchiya | 生体変形量検出ゲ−ジ |
| WO2019065740A1 (ja) * | 2017-09-29 | 2019-04-04 | ミネベアミツミ株式会社 | ひずみゲージ |
| WO2019065744A1 (ja) * | 2017-09-29 | 2019-04-04 | ミネベアミツミ株式会社 | ひずみゲージ |
| JP2022106507A (ja) * | 2021-01-07 | 2022-07-20 | ミネベアミツミ株式会社 | ひずみゲージ |
| US11543309B2 (en) | 2017-12-22 | 2023-01-03 | Minebea Mitsumi Inc. | Strain gauge and sensor module |
| US11543308B2 (en) | 2017-09-29 | 2023-01-03 | Minebea Mitsumi Inc. | Strain gauge |
| US11692806B2 (en) | 2017-09-29 | 2023-07-04 | Minebea Mitsumi Inc. | Strain gauge with improved stability |
| US11747225B2 (en) | 2018-04-05 | 2023-09-05 | Minebea Mitsumi Inc. | Strain gauge with improved stability and stress reduction |
| US11774303B2 (en) | 2018-10-23 | 2023-10-03 | Minebea Mitsumi Inc. | Accelerator, steering wheel, six-axis sensor, engine, bumper and the like |
| US12411000B2 (en) | 2020-03-30 | 2025-09-09 | Minebea Mitsumi Inc. | Strain gauge |
| US12613088B2 (en) | 2021-01-07 | 2026-04-28 | Minebea Mitsumi Inc. | Strain gauge including barrier layer over resistor body |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS3932019Y1 (ja) * | 1962-10-29 | 1964-10-29 |
-
1981
- 1981-12-07 JP JP56195532A patent/JPS5897607A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS3932019Y1 (ja) * | 1962-10-29 | 1964-10-29 |
Cited By (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JPS60219501A (ja) * | 1984-04-16 | 1985-11-02 | Kazuo Tsuchiya | 生体変形量検出ゲ−ジ |
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| US11702730B2 (en) | 2017-09-29 | 2023-07-18 | Minebea Mitsumi Inc. | Strain gauge |
| US11454488B2 (en) | 2017-09-29 | 2022-09-27 | Minebea Mitsumi Inc. | Strain gauge with improved stability |
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| US12613088B2 (en) | 2021-01-07 | 2026-04-28 | Minebea Mitsumi Inc. | Strain gauge including barrier layer over resistor body |
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