ひずみゲージは、機械的な伸びと圧縮を抵抗ひずみに変換するパッシブトランスデューサです。 1938年にArthurClaudeRugeとEdwardE.Simmonsによって発明されました。ひずみゲージにはさまざまな種類があり、振動の検出、ひずみの計算、および関連する応力の検出に使用されます。また、加えられた力と圧力の検出にも使用される場合があります。地盤工学の分野では、ひずみゲージが重要なセンサーです。ひずみの方向、解像度、およびタイプは、タイプを選択する前に考慮すべき重要な要素です。歪みゲージまたはひずみゲージ。さまざまなタイプのひずみゲージとその用途を以下に説明します。

ひずみゲージとは何ですか？

ひずみゲージは、ひずみと応力、変位、力、および圧力の測定に使用されるパッシブトランスデューサです。それはで動作します「ピエゾ抵抗効果」原理。ゲージは、応力がかかった状態で接着剤を使用して物体に取り付けられます。

ひずみゲージの基礎

毎日エンジニアリング厳格な安全性と耐久性の基準を維持しながら、より軽量で効率的な構造を構築します。この安全性、耐久性、効率のバランスを実現するために、エンジニアはひずみゲージを使用して原材料の応力限界を測定します。ゲージは、材料が処理できる表面応力の量を監視します。典型的なひずみゲージは、ラミネートトップレイヤー、センシングエレメント、プラスチックフィルムベースレイヤーの3つのレイヤーで構成されています。

ひずみゲージが応力下で表面に接着されると、ひずみゲージはその表面と一致して歪んだり曲がったりして、表面に加えられたひずみに比例して電気抵抗がシフトします。次に、式を使用して、抵抗の変動を正確なひずみの読み取り値に変換できます。ゲージにはさまざまな構成があり、アプリケーションに適したひずみゲージの選択は、一次ひずみが実行されている方向、測定しているひずみのタイプ、およびターゲット測定領域によって異なります。これがひずみゲージの基本です。

ひずみ

長さ ‘Lのオブジェクトを1つ取りましょう0」、オブジェクトの両側に力「F」を適用します。オブジェクトに同じ量の力を加えると、オブジェクトの長さが変わります。

ひずみ

以前は、オブジェクトの長さはL0、そのオブジェクトに力を加えた後の長さはL。長さの変化は次のように解釈されますdL、ここで、dL = L-L0。ひずみは、長さと元の長さの変化の比率として定義されます。

ひずみ=長さの変化/元の長さ= dL / L0

これはひずみを測定するための式です。菌株には、正菌株と負菌株の2種類があります。電気を通すことができるひずみゲージで1本の導電体または電線を使用していると仮定します。ゲージに加えられる力、振動、および圧力が何であれ、振動のためにワイヤーに加えられ、加えられる力は、運転者また変化します。

寸法の変化は抵抗も変化し、抵抗の変化は加えられた力または振動または圧力を見つけます。ここで、寸法の変化はひずみです。これがひずみゲージの基本原理です。

ひずみゲージの種類

ひずみゲージには、次のようなさまざまな種類があります。

LY線形ひずみゲージ

LY線形ひずみゲージは一方向のひずみのみを測定します。 LY1-LY9は、さまざまなサイズと形状のLY線形ひずみゲージのタイプです。 DY11、DY13、DY1x、DY41、DY43、DY4xは、二重線形ひずみゲージです。

ひずみゲージロゼット

ひずみゲージロゼットには、メンブレンロゼット、ティーロゼット、長方形ロゼット、デルタロゼットがあります。

“抵抗計はどのように抵抗を測定しますか ”

メンブレンロゼットひずみゲージ

メンブレンロゼットひずみゲージは、変位、速度、圧力、および力を測定するため、および動的および静的荷重下で開発された材料および構造の弾性ひずみを測定するために使用されます。ひずみゲージは、鉄道車両の製造、機械工学、航空機、ミサイルの製造、およびその他の業界で使用されています。

ティーロゼットひずみゲージ（0-90 0 ）

ティーロゼットは、2要素のロゼットひずみゲージです。ティーロゼットでは、2つのグリッドは相互に垂直です。

長方形ロゼット（0-450-900）

これは、3つのグリッドで構成される3要素の長方形ロゼットひずみゲージとしても知られています。 2番目と3番目のグリッドは45だけ角度的に変位します 0 および900それぞれ。 デルタロゼット： デルタロゼットは、3要素のデルタロゼットひずみゲージとも呼ばれ、2番目と3番目のグリッドは60です。0および1200最初のグリッドから離れて。

ティーロゼット、長方形ロゼット、およびデルタロゼットひずみゲージの図を以下に示します。

ティーロゼット、長方形ロゼット、デルタロゼット

クォーターブリッジ、ハーフブリッジ、およびフルブリッジひずみゲージ

クォーター、ハーフ、およびフルブリッジタイプのひずみゲージについては、以下で説明します。

クォーターブリッジタイプひずみゲージ

クォーターブリッジタイプIおよびクォーターブリッジタイプIIは、クォーターブリッジひずみゲージの構成に関する情報を提供します。

クォーターブリッジタイプI

タイプIクォーターブリッジは、曲げひずみまたは軸ひずみのいずれかを測定します。曲げひずみはモーメントひずみとも呼ばれます。曲げひずみは、曲げ応力とヤング率の比率として定義されます。モーメントひずみ構成で使用されるひずみゲージは、垂直荷重を決定するために使用できます。軸方向ひずみは、軸方向応力とヤング率の比率として定義され、ひずみゲージが軸方向ひずみで使用される軸方向荷重を決定します。

タイプIクォーターブリッジでは、単一のひずみゲージ要素が曲げひずみまたは軸ひずみの方向に取り付けられています。ここでR1およびR 二（ハーフブリッジ完成抵抗器）R3はクォーターブリッジ完了抵抗器であり、R 4 引張ひずみを測定するアクティブなひずみゲージ要素でもあります。クォーターブリッジのタイプIおよびタイプIIの軸方向ひずみ、曲げひずみ、および回路図を以下に示します。

クォーターブリッジタイプIおよびタイプIIひずみゲージ

クォーターブリッジタイプII

タイプIIクォーターブリッジは、曲げひずみまたは軸ひずみのいずれかも測定します。ここでR1およびR 二（ハーフブリッジ完成抵抗器）R3（クォーターブリッジ温度検出エレメント）およびR 4 （引張ひずみを測定するアクティブひずみゲージ要素）。

ハーフブリッジタイプひずみゲージ

ハーフブリッジタイプIおよびハーフブリッジタイプIIは、ハーフブリッジひずみゲージの構成に関する情報を提供します。

ハーフブリッジタイプI

曲げまたは軸方向のひずみを測定します。タイプIRで1 およびR二（ハーフブリッジ完成抵抗器）R3 （ポアソン効果からの圧縮を測定します）およびR4 （引張ひずみを測定します）。

ハーフブリッジタイプII

軸方向のひずみは測定せず、曲げひずみのみを測定します。タイプIIR1 およびR二（ハーフブリッジ完成抵抗器）R3 （圧縮ひずみを測定）およびR3 （引張ひずみを測定します）。

ハーフブリッジタイプIおよびタイプIIアキシャルひずみ、曲げひずみ、回路図を以下に示します。

ハーフブリッジタイプIおよびタイプIIひずみゲージ

フルブリッジタイプのひずみゲージ

フルブリッジタイプI、タイプII、およびタイプIIIは、フルブリッジひずみゲージの構成に関する情報を提供します。

フルブリッジタイプIおよびタイプII

タイプIとタイプIIはどちらも、曲げひずみのみを測定します。タイプIRで1およびR 3 （アクティブひずみゲージ要素は圧縮ひずみを測定します）R二およびR 4 （アクティブひずみゲージ要素は引張ひずみを測定します）。タイプIIR1（アクティブひずみゲージ要素は圧縮ポアソン効果を測定します）R二（アクティブひずみゲージ要素は引張ポアソン効果を測定します）R3 （アクティブひずみゲージ要素は圧縮ひずみを測定します）およびR4 （アクティブひずみゲージ要素は引張ひずみを測定します）

フルブリッジタイプIおよびタイプIIひずみゲージ

“フルブリッジ整流器の出力電圧 ”

フルブリッジタイプIII

タイプIIIのフルブリッジは、曲げひずみを拒否し、軸方向のひずみのみを測定します。ここでR1およびR 3 （アクティブひずみゲージ要素は圧縮ポアソン効果を測定します）R二およびR 4 （アクティブひずみゲージ要素は引張ひずみを測定します）。タイプIIIのアクティブひずみゲージ要素の合計は4つで、2つのアクティブひずみゲージ要素が軸方向のひずみ方向に取り付けられ（1つは上に取り付けられ、もう1つは下に取り付けられます）、他の2つの要素はポアソンゲージとして機能します。

フルブリッジタイプIIIの軸方向ひずみ、曲げひずみ、および回路図

ひずみゲージ製品

以下の表に、測定範囲、ブランド、およびコストを含むひずみゲージ製品のいくつかのタイプを示します。

モデル番号	ブランド	測定範囲	費用
UITMはモデル番号です	ユニテックスケールと測定	長さ300mm、幅28mm、厚さ2.5mm	9000Rs /-
IG 1100/1200	革新的な地盤工学機器	+/- 1500マイクロストレイン	3000Rs /-
VMW-MSG	VMW	この製品の測定範囲は200mmです	14,500Rs /-