ひずみ計測時の基本

ブリッジ回路は＜図1＞のように抵抗が4つ、四角形につながっています。
回路の下側からE(V)の電圧をかけると、この4つの抵抗の抵抗値がまったく同じであればA点とB点の電圧が等しく、出力電圧EoはAとBの差、つまりゼロになります。

では、＜図2＞のように、抵抗の1つをひずみゲージに交換してみましょう。
ひずみゲージの抵抗と他の3つの抵抗の抵抗値が同じであれば、＜図1＞と同じなので出力電圧Eoは0Vです。ひずみゲージにひずみを加えて抵抗値に⊿Rの変化が発生するとバランスが崩れA点とB点の電圧に差が生じます。この電圧差を測定してひずみを求めます。

ひずみゲージの貼り付け場所にサビや塗装があると、それらがひずみゲージと金属板の間で滑るため正確に測定できないため、貼り付けに適した表面を作ります。

1. グラインダ、ブラストなどで金属素地面を露出させる
2. 面を平滑にするために、ひずみゲージより少し広い範囲を、
   サンドペーパー（＃200～300程度）で磨く
3. 清浄な布等にアセトンを染みこませ、汚れがつかなくなるまで
   研磨面を脱脂、清浄する

ゲージ接着位置を、中心と方向がわかるように、十字に正確に4H程度のエンピツでけがきます。

ひずみゲージの裏面に接着剤を適量滴下し、けがき線にあわせてひずみゲージを貼付けます。接着剤は、ひずみゲージメーカが用意している専用のものを用います。
ポリエチレンシートをあてがって、上から指で1分程度押さえます。
接着剤が完全に硬化するまで放置してから測定します。

計測中にリード線が動くと測定誤差の要因になるので、ひずみゲージのリード線を、ゲージ本体にストレスがかからないようにテープ、ケーブルタイなどで固定します。

計測器は、キーエンスの動ひずみ計測器NR-ST04を例にご説明します。CH1のA/・、C/・端子に、ひずみゲージから出ているリード線2本をそれぞれ配線します。プラス、マイナスの極性はありません。計測器前面のDIPスイッチの1がOFF、2～5がONであることを確認してください。