2 -1 ひずみゲージ式変換器 ひずみゲージ式変換器 ひずみ量の表示 ( 106ひずみ) と (μm/m) の関係 「ひずみ」 には単位がなく,元の長さに対して変化した長さを表します。 例えば1mの棒の長さが0.001mm変化すると,0.001mm/1m=0.000001 となりますので ( 106ひずみ) と (μm/m) の関係は 0.000001=1μm/m=1 106ひずみ となります。 ひずみゲージ式変換器は,水素環境下ではご 使用できません。 ●ケーブル先端がむきだしの場合 変換器ケース (自動車試験用変換器については5章を参照してください。) (土木 ・ 建築用変換器については7章を参照してください。) R R ■変換器のTEDS回路とケーブル結線 ●ケーブル先端がコネクタプラグ (NDI規格) の場合 R R 変換器ケース − R R 白 ︵出力電圧︶ 出力 R R C B + D A ●ケーブル先端がむきだしの場合 変換器ケース R R R ︵出力電圧︶ 出力 R 入力 − (印加電圧) + TEDS(+) TEDS TEDS(COM) IC + 黒 赤 シールド 白 緑 黒 赤 黄 青 シールド ※TEDS (+) ,TEDS (COM) をTEDS+,TEDS−と表記している 測定器もあります。 ●ケーブル先端がコネクタプラグ (NDI規格) の場合 変換器ケース R R R R 白 コネク 黒 + D E C G B F A 緑 入力 (印加電圧) + シール ※TEDS (+) ,TEDS (COM) をTEDS+,TEDS−と表記している 測定器もあります。 − 緑 − ︵出力電圧︶ 出力 黄 青 TEDS(+) TEDS(COM) + F シールド 赤 入力 (印加電圧) + 白 − E G 緑 + TEDS IC コネクタ 黒 入力 − (印加電圧) 2-1 ■変換器のブリッジ回路とケーブル結線 ︵出力電圧︶ 出力 ●ひずみゲージ式変換器 ご使用に際しての重要な注意 赤 大部分の変換器は, ケース とシールド線とが接続され ていません。 ●各ケーブル間, 各端子間の抵抗値 (120Ω,350Ω変換器の場合) 入 力 出 力 コネクタプラグのピン間 (AC) (BD) AB AD BC CD 赤白 赤緑 白黒 黒緑 ケーブルの線間 赤黒 白緑 ブリッジ 350Ω 抵抗 (R) 120Ω 350Ω 350Ω 262.5Ω 262.5Ω 262.5Ω 262.5Ω 120Ω 120Ω 90Ω 90Ω 90Ω 90Ω 2 -2 度,振動,変位,トルク等) を電気的出力に変換するためのものです。この電気的出力を測定目的により,各種 測定機器に接続して各種物理量の指示,記録,制御を行うことができます。変換素子にひずみゲージを使用 しているので,変換器は小型軽量,機械的変位が極めて小さく,構造がシンプルで直線性にすぐれています。 実験・研究用から工業用計器として,また生産ライン用モニタにも数多く使用されています。ひずみゲージ式 変換器には圧縮,引張などの力を検出するロードセル,水・油・空気などの圧力を検出する圧力変換器,衝撃 や振動加速度を検出する加速度変換器,また各種載荷試験や材料試験用に用いられる変位変換器,回転体 のねじれ力などトルク検出のためのトルク変換器, 自動車試験用の変換器,土木,建築用の土圧,応力,間隙水 圧など測定用の変換器など数多くの種類があります。 変換器のケーブル延長による感度低下 ひずみゲージ式変換器とシグナルコンディショナ,変換 物理量への換算は,変換器の検査成績書に掲載されて いる校正係数を利用することにより容易にできます。 ●ひずみ測定器を使用する場合:測定ひずみ値 求める物理量=測定ひずみ値 ( 106) A A:1 10 ひずみに相当する物理量を示した校正 6 係数 ●その他増幅器, 記録器を使用する場合:出力電圧値 求める物理量= ブリッジ出力電圧 (μV) B ブリッジ印加電圧 (V) B:ブリッジ印加電圧1Vのときの出力電圧1μVに相 当する物理量を示した校正係数 変換器の定格出力の電圧表示(mV/V) とひずみ表示 ( 106ひずみ) の関係 変換器の定格出力の表示で使用されるmV/Vは, ブリッ ジ電圧1Vに対する出力電圧 (mV) を示しています。 器用ディジタル表示器,ひずみ測定器などを接続して 使用する測定で,ケーブルを延長する場合,延長する ケーブルのもつ抵抗値により生じる感度低下は無視で きなくなります。これは,ケーブル抵抗値により変換器 に加わる電圧 (印加電圧) が低下するためです。 感度低下する定格出力は ε ( R r ) L ε0 = i εi :検査成績書に記載されている定格出力 より求められます。 弊社延長ケーブル (N-82∼85, 100)を使用する場合の感度低下 参 考 ケーブル長 (L) 感度低下率 (約) r L(Ω) (約) R R+(r L) N-82 10m 0.2% 0.8 0.998 N-83 20m 0.5% 1.6 0.995 N-84 30m 0.7% 2.4 0.993 N-85 50m 1.1% 4 0.989 N-100 100m 2.2% 8 0.978 型式名 1mV/V=2000 10 ひずみ となっています。 詳しくは計測メモP.9-14を参照してください。 R + ( ) R:変換器の入力抵抗値(Ω) r:延長するケーブル1mあたりの往復の抵抗値(Ω) (m) L:延長するケーブルの長さ この電圧とひずみ量 ( 106ひずみ) の関係は 6 ●ひずみゲージ式変換器 変換器の測定ひずみ値または 出力電圧値から物理量への換算 ひずみゲージ式変換器 ひずみゲージ式変換器は,ひずみゲージを力→電気量の変換部に使用して各種物理量(荷重,力,圧力,加速 ブリッジ抵抗 R=350Ω 延長ケーブル0.5mm2, 4心クロロプレンキャプタイヤ ケーブル1mあたりの往復抵抗値 0.0794Ω 0.08Ω 2-2 2 -3 ■測定ブロック図 ●表示, 測定,制御,監視 ●動的現象での測定 ひずみゲージ式変換器 ロードセル ブリッジユニット DBU-120A 圧力変換器 計装用 コンディショナ 上・下限接点出力 WGA USB BCD 出力 センサインタフェース PCD-400A トルク変換器 (モニタ表示) パソコン RS232C LAN プリンタ 変位変換器 ハブ コンパクトレコーダ ロードセル EDS-400A CFカード パソコン その他の変換器 USB コンパクトレコーディングシステム EDX-10A ※変換器のコネクタ, ケーブルは機種により異なりますの で, 本文およびP8-1,2を参照してください。 ●ひずみゲージ式変換器 注) 計装用コンディショナWGA型と組み合わせた時,圧 力変換器の初期不平衡によって測定レンジを超える 場合が稀に発生します。詳細はお問い合わせくださ い。 圧力変換器 USB ユニバーサルレコーダ 加速度変換器 ●中速動的現象 EDX-100A ユニバーサルレコーダ USB EDX-200A トルク変換器 LAN ロードセル ハブ メモリレコーダ/アナライザ EDX-3000A 変位変換器 LAN A-D 圧力変換器 オンライン型コンディショナ 変換器 MCE-24A ハブ パソコン RS-232C ネットワークターミナルボックス NTB-500Aシリーズ マルチコンディショナ CAN 変位変換器 その他の変換器 MCD-A A-D 変換器 CANUSB インタフェース パソコン パソコン 動ひずみ測定器 DPM その他の変換器 シグナルコンディショナ CDV,CDA-900A 2-3 レコーダ 2 -4 ひずみゲージ式変換器 ●データロガーによる測定(静的現象) 高速データロガー パソコン UCAM-550A ロードセル 多チャネル測定時必要 ●ひずみゲージ式変換器 LAN RS-232C LAN 圧力変換器 スキャナ USB データロガー UCAM-60B パソコン ハブ トルク変換器 RS-232C LAN データロガー UCAM-65B パソコン ハブ 変位変換器 CAN その他の変換器 ネットワークターミナルボックス NTBシリーズ CANUSB インタフェース USB パソコン 2-4
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