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ひずみゲージ
​ひずみゲージ・ひずみゲージ式センサ

スギノエイチでは、

ひずみゲージ・ひずみゲージ式センサの

選定・販売・使いこなし・オーダー対応など技術面からサポートを行っています。

ひずみゲージとは:

ひずみゲージとは、物体の微小な変形や伸縮、曲げを検出するセンサ素子です。

一般的にはポリイミドフィルム上に、格子状に金属抵抗線を描いたもので、非常に薄く伸びやすく出来ています。ひずみゲージは計測対象物に貼り付けて使用します。

物体に加わる微小な力や圧力などによって変形が生じ、それに応じてひずみゲージの抵抗値が変化します。この変化を電気信号に変換することで、物体の変形や伸縮、曲げなどを検出することができます。

ひずみゲージは、1με(=0.0001%)の変形を計測し、目に見えないわずかな変形を捉えることが可能です。

ひずみゲージは、自動車や航空機の部品の耐久性試験、ロボットの動きの制御など、様々な分野で使用されています。

ところで、ひずみゲージは、

フィルムや樹脂などの低弾性材料(ヤング率が低い材料)や薄いものでは、接着剤の補強効果を受けゲージ率が低下する(ひずみ値が小さくなる)現象や、

温度変化がある場面では、温度影響を受けてしまう現象、

リード線が、長さや温度によって影響を受けてしまう現象など、

その特性を生かすために考えておくことが沢山あります。

​これらを十分に把握して、適切な対処を行うことが計測精度の向上につながります。 スギノエイチでは技術サポートを行っています。

ひずみゲージ
画像:株式会社東京測器研究所
ひずみゲージ事例
​画像:株式会社東京測器研究所

ひずみゲージ式センサとは:

機械計測のためのセンサには、様々なセンサ方式があります。

それぞれ一長一短がありますが、幅広い適合性からひずみゲージ式センサは、

スタンダードなセンサ方式となっています。

・ひずみゲージ式センサ

 〇:直線性に優れる、静的~動的まで計測が可能

 ✕:感度が低い

​・圧電式センサ

 〇:高速応答性に特に優れる、感度が大きい

 ✕:温度湿度の影響が大きい、静的計測が不可

・静電容量式センサ

 〇:特に薄く出来る

 ✕:非直線性が大きい、ヒステリシスが大きい

主なひずみゲージ式センサの種類

ロードセル(荷重センサ):

mN~MNまで、幅広い荷重に対応します。ただし一つのセンサですべてをカバーすることは出来ませんので、適切な定格容量を選び、センサ構造から来る得手・不得手を考えて、目的に合わせて選定することが必要です。

 

3分力計、6分力計、力覚センサ、風洞天秤、これらは、すべてロードセル(荷重センサ)です。

3分力計:

シェアフォース(せん断力)Fx,Fy,Fzを計測するものが多く、

モーメントMx,My+Fzとなっているものもあります。

6分力計:

シェアフォース(せん断力)Fx,Fy,Fz、モーメントMx,My,Mzを計測するものです。

力覚センサ:

人の指先感覚を捉える荷重センサという意味合いであり、

小型低容量の3,6分力計を指します。

風洞天秤:

風洞実験で用いられる、比較的大型の3分力、6分力計を指します。

重心動揺計:

3か所~4か所のFz1軸ロードセルで支えられた、プレート型の荷重センサ。

ロードセルへの負荷の掛かり具合で、プレート内での荷重中心位置の計算が可能。

フォースプレート(床反力計):

4か所の3分力計で支えられた、プレート型の荷重センサ。シェアフォース(せん断力)Fx,Fy,Fz、モーメントMx,My,Mzを計測と、重心位置の計算が可能。

このほか、ひずみゲージ式では、

加速度計、トルクセンサ、変位センサ、圧力センサなどがあり、

​これらも適材適所に使用することで、最適な機械計測を行うことが出来ます。

ひずみゲージ式センサ
​画像:株式会社東京測器研究所
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