動ひずみ測定ブリッジ回路の高精度化

光野 正志  田浦 哲也  鈴木 孝秀  須永 浩誌  山田 佳央  木村 圭吾  森村 正直  岡野 晴樹  岩崎 正美  宅野 弘行  鈴木 光正  篠田 幸雄  小林 春夫  

誌名
電子情報通信学会論文誌 C   Vol.J91-C   No.3   pp.204-216
公開日: 2008/03/01
Online ISSN: 1881-0217
DOI: 
Print ISSN: 1345-2827
論文種別: 論文
専門分野: 電子回路
キーワード: 
ひずみ測定,  ひずみゲージ,  ブリッジ回路,  自動校正,  A-D変換器,  

本文: PDF(987KB)>>
論文を購入




あらまし: 
ひずみゲージ測定は自動車・土木・建築等のアプリケーションで広く用いられているが,近年より高分解能・高精度化が求められている.この論文では,時間とともに値が変化するひずみ量(動ひずみ量)の測定システムにおいて,より高精度測定を実現する方式を提案する.動ひずみ測定法は直流型と交流型測定法に大別される.直流型測定法はブリッジ回路に直流電圧を与える方式で構成は比較的簡単であるが,熱起電力・低周波ノイズの影響により高精度測定が難しい.一方,交流型測定法は交流信号を用いるので熱起電力・低周波ノイズの影響を受けず高精度測定が可能である.しかしブリッジ回路を用いた計測器をひずみゲージ(測定対象)から離れたところに置かなければならない近年のアプリケーションではゲージとひずみ計測器間のケーブルの寄生容量が問題になる.そこでこの論文では交流型動ひずみ測定法での寄生容量の影響を解析した.次にそれをキャンセルする寄生容量キャンセルアルゴリズムとそれを実現する回路システムを提案する.提案手法は近年のA-D変換器・DSP技術の進展をもとに,ディジタルでオンラインキャリブレーションを行うので,ドリフト・温度変化・経時変化の影響が軽減できる.提案手法の有効性をシミュレーションと実測データにより検証した.