７月以来ひずみゲージを仕入れてなかったので、サドルフレームとポストに貼ると足りなくなるので慌てて中華ゲージをアマゾンに注文しました。１０日くらいかかるので、待ち状態ですので、サーバー管理、記事復元作業の合間をみてゲージ貼りをしております。
アマゾンの中華ゲージ、アンプ類を眺めていると見たことのないアンプがありました。
SODIAL(R)ひずみゲージ曲げ検出 テストセンサモジュール 計量アンプ 電圧出力 青
色：青
材質：回路基板
基材：変性フェノール性基材。
ゲート線材質：コンスタンタン
抵抗：350オーム
疲労寿命：1000万回以上
電圧：5V
パッケージの内容：1X ひずみゲージ曲げ検出 テストセンサモジュール
https://www.amazon.co.jp/gp/product/B01JFXRQW2/ref=oh_aui_detailpage_o01_s00?ie=UTF8&psc=1
●今まで使っていたひずみアンプ
①４ゲージ
HX711は、４ゲージ用のアンプですので、１ゲージはできなかったのですが、
今回の中華アンプは、１ゲージのアンプですので、基板中リファレンスのゲージ抵抗が３個入って、１個外部からつばぐと４ゲージのブリッジが組んで、半固定を回してブリッジのバランスをとるようになってます。
②１ゲージ
私がひずみゲージを初めて始めるときに東京測器研究所さんのWEB SHOPから購入したアンプと
同様の機能です。これは１２０オームなので、中華ゲージのような変換器用350オームには使えませんでした。しかも、アンプとブリッジヘッドで７千円くらいしたのですが上記中華アンプは５００円ですので、コストパフォーマンス抜群で、何個でも使えそうです。
http://www.tml.jp/e-gaugeshop/bigin_amp.html
●１ゲージのむずかしさ
１ブリッジは、信州MAKERSでは初めてご紹介しますが、多くのひずみゲージ測定は１ゲージで
その箇所の応力ひずみ測定解析実験に使われてます。１ゲージとなると温度変化、リード線の抵抗の熱膨張変化が他の３個と違ってきますので、ブリッジのバランスとるのが大変な手間になります。これを上手にやるのがノウハウとなりますが、大変なので信州MAKERSではあえて避けてきてます。
詳細解説は、東京測器さんのPDFがあります。
http://www.tml.jp/product/strain_gauge/catalog_pdf/1gauge4.pdf
共和電業さんの一般的な説明もあります。
http://www.kyowa-ei.com/jpn/technical/strain_gages/wiring.html
１ゲージの場合ブリッジ出力を測定してもその値が本当にひずみ値に比例しているのか
各種条件を管理しながら確認しないとひずみデータとして使えるかどうか判断が難しい
場面があって、今までの４ブリッジ変換器構成とは違った難しさがありますが、
材料力学的には、理論値と同じ応力ひずみ原理を確認するには必須の方式です。
機械設計で応力ひずみを測定するのに使われている結線です。
●使う目的
①精度向上
ロードバイクではあまり使いませんが、３DPで作る６分力計で使おうと思ってます。
３DPで作った６分力計は、カーボン樹脂フィラメントで熱膨張を減らして何とか使ってきてます
が実際どのくらいの熱膨張影響があるのかとか、応力ひずみ曲線がどこまで線形を保っていられるのかとかをゲージ１個ずつの状況を把握することができるはずです。
今年前半で苦労した精度向上とクロストーク（干渉補正）などの精査に役立つと思います。
例えば、シミュレーションでは４ゲージブリッジで分力測定ができるはずで設計したブリッジと起歪体で、所望の結果がでない場合が３DPで作った６分力計では多発しました。
これらの原因をゲージ１個ずつで応力ひずみ曲線を測定することでどの部分がどのくらい応力をうけると非線形になるとか詳細な解析が可能になります。
そのような詳細な解析をすることで、精度向上の検討が進むだろうと思いますので、
２０１９年から多用しようかと考えて、トライしようとした次第です。
②１ブリッジで多分力測定
４ゲージでブリッジをくむと１つの分力しか得られませんが、１ゲージで１アンプつけると
１個ずつの個別の出力が得られますので、均一条件で出力がでるなら、分力を２種類測定できる見込みがあります。曲げモーメントと軸力とか曲げモーメントとねじりモーメントとかの組み合わせが
できますので、６分力計の小型化が図れます。
●以後
１１月９日ごろに到着したら３DP６分力計で１ゲージずつ測定に使ってみます。
今まで、精度が苦しくなる負荷条件で１ゲージごとに診断できますので、原因が
見えるようになると期待します。
そこそこ使えることが分かったらあと３個発注して、４ブリッジでなく１ブリッジを
１ゲージ式４アンプで測定することで、多分力測定にもトライしていきます。
