金属のひずみを測る伸び計の構造はどのようになってるんでしょうか?

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A 回答 (2件)

原理や測定法の詳しいHPがありました。

URLは下記の通りです。
その中の次の2項目が参考になると思います。

ストレーンゲージ(ひずみゲージ)
ホィートストンブリッジ

そこに書かれていた参考文献は下記の通りです。

森 政弘他 : 「計測・制御工学」、放送大学教育振興会、1992
渡辺 理 : 「ひずみゲージとその応用」、日刊工業新聞社、1981

「計測・制御ハンドブック」なども詳しいと思います。

参考URL:http://www.bme.appi.keio.ac.jp/others/dic/dic.ht …
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この回答へのお礼

度々ありがとうございます.「変位計/距離計」の項も参考になりました.書籍も早速取り寄せてみます.

お礼日時:2001/03/03 16:24

伸び計ということですがストレインゲージのことだと思います。


ぴったりでは無いかもしれませんが参考URLは下記の通りです。
抵抗式のストレインゲージは、抵抗体を金属に張り付けます。
抵抗体を含むブリッジ(ホイートストンブリッジ)を構成しておき
伸びによる抵抗変化を測定するか、不平衡電流でメーターを振らせる
かのどちらかで測定します。

参考URL:http://www.yokogawa.co.jp/M_SENSOR/Technical/SEN …
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この回答へのお礼

回答ありがとうございます.原理についてはこれで理解できました.自分のほうでも調べてみたのですが,実際の構造,構成部品等がどのようになっているのかも知りたいです.H11年改変前のJIS規格には載っていたらしいのですが,すでに廃棄処分されたようなのです.何か良い書籍等ありましたら推薦していただきたいです.

お礼日時:2001/03/03 00:28

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Q平均誤差について

物理学の講義で判らなかったことですが、内容が数学的だったので、こちらで質問させてください。

平均誤差と確率誤差の違いが判りません。
講義で、平均誤差と確率誤差、最小二乗法、誤差の伝播の法則などを同時に教えられたので混乱しているのだと思います。
その時にとったノートは、とにかく黒板を写しただけになってしまい、何がどのことなのか判らなくなっています。
平均誤差・確率誤差を教えていただければ幸いです。
最小二乗法はなんとなく判ったので、誤差の伝播の法則はもう少し頑張ってみようと思います。

判りにくい質問文で申し訳ありませんが、よろしくお願いします。

Aベストアンサー

平均誤差eは、誤差の絶対値の平均値であり、式で示せば
e=Σ(i=1→n)|[各測定値]i-[平均値]|/n
これは概念としては単純なのですが、計算が難しく、物理に限らず一般に統計では、あまり用いられません。

そこで登場するのが確率誤差になります。

確率誤差というのは、その誤差を超えるものが全体の50%、誤差以内が50%という境界を定義する誤差で、標準偏差のの0.674倍です。
標準偏差をσ(シグマ)、標準誤差をεと表記します。
ε = 0.674σ
標準偏差σは分散Vの平方根です。
σ=√V
V=Σ(i=1→n)([各測定値]i-[平均値])^2 /n

標準偏差は非常によく用いられる概念なので、覚えること必須です。
エクセルの基本関数の一つでもあります。
(stdなんちゃら関数です)

学力試験の統計結果で「偏差値」が用いられますが、じつは、それは、平均値を50、標準偏差が10になるように統計処理したものなんです。
ですから、偏差値で言うと、50±6.74の範囲にいる受験者が全体の50%とということになります。
56.74以上の偏差値でしたら、4人に1人の優秀者ということですね。

ちなみに、50±10、すなわち、平均値±標準偏差の範囲には、全体の約68.3%が入ります。
偏差値60以上の人は、全体の15.8%になります。

平均誤差eは、誤差の絶対値の平均値であり、式で示せば
e=Σ(i=1→n)|[各測定値]i-[平均値]|/n
これは概念としては単純なのですが、計算が難しく、物理に限らず一般に統計では、あまり用いられません。

そこで登場するのが確率誤差になります。

確率誤差というのは、その誤差を超えるものが全体の50%、誤差以内が50%という境界を定義する誤差で、標準偏差のの0.674倍です。
標準偏差をσ(シグマ)、標準誤差をεと表記します。
ε = 0.674σ
標準偏差σは分散Vの平方根です。
σ=√V
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Qボルダの振り子 慣性モーメント

ボルダの振り子で、金属球の質量をm、半径をa、
ナイフエッジから金属球までの長さをlとするとき、
支点回りの慣性モーメントIが
I=2ma^2/5+m(l+a)^2
となるのがわかりません。
この式の導き方を教えていただきたいです。

Aベストアンサー

平衡軸の定理を使っています。
平衡軸の定理とは、ある剛体を考えた時に、
その剛体の重心の周りの慣性モーメントをI(G)とすると、重心から距離hだけ離れた点、の周りの
慣性モーメントIは、I=I(G)+Mh^2で与えられる、
ということです。Mは剛体の質量です。ご質問の場合、I(G)というのは金属球の中心の周りの慣性モーメントです。
この値が、半径aとして、2/5ma^2となります。
その重心(中心)から、距離lだけ離れたナイフエッジ
における慣性モーメントは、平衡軸の定理を使うと
I=I(G)+mh^2=2/5ma^2+m(a+l)^2になるのです。

平衡軸の定理については、定理ということでそのまま
用いて構いません。式の導出が厄介だからこそ、定理として造られているのです。定理の導出まで知りたければ、力学の教科書をみれば分かります。

球の慣性モーメントについても、導出はけっこうやっかいです。球の重心の周りの慣性モーメント
がI(G)=2/5ma^2です。この導出も知りたければ、力学の教科書を見た方が速いです。もしここに書き込むと
かなりゴチャゴチャします。

平衡軸の定理を使っています。
平衡軸の定理とは、ある剛体を考えた時に、
その剛体の重心の周りの慣性モーメントをI(G)とすると、重心から距離hだけ離れた点、の周りの
慣性モーメントIは、I=I(G)+Mh^2で与えられる、
ということです。Mは剛体の質量です。ご質問の場合、I(G)というのは金属球の中心の周りの慣性モーメントです。
この値が、半径aとして、2/5ma^2となります。
その重心(中心)から、距離lだけ離れたナイフエッジ
における慣性モーメントは、平衡軸の定理を使うと
I=I(G)+mh^2=2/5ma^2+m...続きを読む

Qボルダの振り子

物理実験の課題なのですが
何度調べても自分ではわからなかったので
こちらに質問させていただきます。

ボルダの振り子で
重力加速度を調べたのですが

100周期をとる理由

を調べるように言われました。
が、この答えが何度調べても
さっぱりわかりません。


ちなみに周期を調べるときに
10回を1セットにして
ストップウォッチで第19回までの振動時刻をはかり
表を作って100で割る、という感じで周期を求めました。

どなた様か、こちらの答えがわかる方
いらっしゃいましたらお願いします。

Aベストアンサー

ご質問と同じ実験が載っているサイトがありました。

http://zairyo.susi.oita-u.ac.jp/exp/jikkenhouhou2.html

個人的な感想です。私もこの実験がよく分かりません。
こういう実験をやらされると実験がいやになると思います。
gの値が知りたいのか装置の精度が知りたいのかがよく分からないからです。振り子の減衰の程度がどれくらいかという単振子の性質が知りたいのかも知れません。測定の精度を上げるためにはどういう注意が要るかを知らせるためのものなんでしょうか。

高校レベルであれば9.8が出れば充分です。9.80が出れば逆に「?」ということになります。

参考URLでは0.01秒まで測定するとなっています。1回当たりでいうと0.0001秒まで出しています。100回測定はそのためです。

結果は980.47±0.23となっています。
あれだけ面倒なことをやって980.2~980.7です。

京大と東大での測定値が理科年表に載っています。

979.70727(京大・・・・国際基準点)
979.78872(東大)


まず私には0.01秒まで測る装置と読みとり方法が分かりません。ストップウォッチでは無理です。人の動作がどこかに入っている限り可能なのは0.1秒でしょう。これもかなりばらつくでしょう。10回まとめて10で割るということで0.01秒に出来ます。100回まとめて100で割るということで0.001秒に出来ます。減衰の影響も調べておかないといけません。減衰が大きければ100回での操作は意味を持ちません。

ご質問と同じ実験が載っているサイトがありました。

http://zairyo.susi.oita-u.ac.jp/exp/jikkenhouhou2.html

個人的な感想です。私もこの実験がよく分かりません。
こういう実験をやらされると実験がいやになると思います。
gの値が知りたいのか装置の精度が知りたいのかがよく分からないからです。振り子の減衰の程度がどれくらいかという単振子の性質が知りたいのかも知れません。測定の精度を上げるためにはどういう注意が要るかを知らせるためのものなんでしょうか。

高校レベルであれば9.8...続きを読む

Qオリフィス菅の流量係数の求め方

オリフィス菅の流量係数の求め方を教えて頂けないでしょうか?
流体の本では

Q=C・A√(2/ρ*ΔP)

Q:オリフィス菅を流れる流量、A:オリフィス面積、
ρ:流れる流体の密度、ΔP:オリフィス菅の上流と下流の差圧

と書かれて、流量係数:Cは0.6と近似して求めるとありますが、この流量係数を、レイノルズ数や流速から求める方法、計算式はあるのでしょうか?

また、オリフィス菅の管摩擦係数の求め方も教えて頂けないでしょうか

Aベストアンサー

前半だけ。
ないです。経験値ですから。

Qエクセルで計算すると2.43E-19などと表示される。Eとは何ですか?

よろしくお願いします。
エクセルの回帰分析をすると有意水準で2.43E-19などと表示されますが
Eとは何でしょうか?

また、回帰分析の数字の意味が良く分からないのですが、
皆さんは独学されましたか?それとも講座などをうけたのでしょうか?

回帰分析でR2(決定係数)しかみていないのですが
どうすれば回帰分析が分かるようになるのでしょうか?
本を読んだのですがいまいち難しくて分かりません。
教えてください。
よろしくお願いします。

Aベストアンサー

★回答
・最初に『回帰分析』をここで説明するのは少し大変なので『E』のみ説明します。
・回答者 No.1 ~ No.3 さんと同じく『指数表記』の『Exponent』ですよ。
・『指数』って分かりますか?
・10→1.0E+1(1.0×10の1乗)→×10倍
・100→1.0E+2(1.0×10の2乗)→×100倍
・1000→1.0E+3(1.0×10の3乗)→×1000倍
・0.1→1.0E-1(1.0×1/10の1乗)→×1/10倍→÷10
・0.01→1.0E-2(1.0×1/10の2乗)→×1/100倍→÷100
・0.001→1.0E-3(1.0×1/10の3乗)→×1/1000倍→÷1000
・になります。ようするに 10 を n 乗すると元の数字になるための指数表記のことですよ。
・よって、『2.43E-19』とは?
 2.43×1/(10の19乗)で、
 2.43×1/10000000000000000000となり、
 2.43×0.0000000000000000001だから、
 0.000000000000000000243という数値を意味します。

補足:
・E+数値は 10、100、1000 という大きい数を表します。
・E-数値は 0.1、0.01、0.001 という小さい数を表します。
・数学では『2.43×10』の次に、小さい数字で上に『19』と表示します。→http://ja.wikipedia.org/wiki/%E6%8C%87%E6%95%B0%E8%A1%A8%E8%A8%98
・最後に『回帰分析』とは何?下の『参考URL』をどうぞ。→『数学』カテゴリで質問してみては?

参考URL:http://ja.wikipedia.org/wiki/%E5%9B%9E%E5%B8%B0%E5%88%86%E6%9E%90

★回答
・最初に『回帰分析』をここで説明するのは少し大変なので『E』のみ説明します。
・回答者 No.1 ~ No.3 さんと同じく『指数表記』の『Exponent』ですよ。
・『指数』って分かりますか?
・10→1.0E+1(1.0×10の1乗)→×10倍
・100→1.0E+2(1.0×10の2乗)→×100倍
・1000→1.0E+3(1.0×10の3乗)→×1000倍
・0.1→1.0E-1(1.0×1/10の1乗)→×1/10倍→÷10
・0.01→1.0E-2(1.0×1/10の2乗)→×1/100倍→÷100
・0.001→1.0E-3(1.0×1/10の3乗)→×1/1000倍→÷1000
・になります。ようするに 10 を n 乗すると元の数字になるた...続きを読む

Qせん断応力とせん断ひずみの間にはどんな関係があるんでしょうか?

せん断応力とせん断ひずみの間にはどんな関係があるんでしょうか?

Aベストアンサー

τ=Gγ

τ:せん断能力
γ:せん断ひずみ
G:横弾性係数
G=E/2(1+入)
E:ヤング率
入:ポアソン比

Q熱電対の規準熱起電力表の値は、何の値なのか、いまいち理解できません。何

熱電対の規準熱起電力表の値は、何の値なのか、いまいち理解できません。何方か教えて頂けませんでしょうか。

 仕事で熱電対を使用することになり、書籍を一応読み、冷接点補償の必要性も理解しました。

そこで、添付図のような実験を行った結果への質問です。

(実験内容)
 例えば、100℃の時の規準熱起電力値4.096mV(K型熱電対の場合)を、熱起電力発生器から温調器に入れると、125℃(この時の周囲温度=25℃)と表示されました。(熱起電力発生器は、規準熱起電力値を出力する装置です)

【質問】
 温調器は、温調器自身冷接点補償を行うはずなので、周囲温度(25℃)を計測してその電圧分を加算した為、125℃と表示したと思われます。この実験の結果から、規準熱起電力値の事を、どの様に理解(何の値)したらよろしいでしょうか?

何方か、よろしくお願いいたします。

Aベストアンサー

 熱電対は、その両端の【温度差】を電圧として出力するセンサです。
 質問文にある例に沿って云えば、4.096mV 入力された温調器は「ココとセンサのある場所との【温度差】は 100℃。ココの温度は 25℃。だからセンサのある場所の温度は 125℃。」と判断し、125℃と表示をします。

 ここで、温調器のある場所の温度が 15℃に下がったとします。熱起電力発生器からの入力が 4.096mVのままであれば、温度差が 100℃ のままと云うことなので温調器の表示は 115℃ となります。
 (ココが 25℃ から 15℃ へ 10℃ 下がった。温度差は 100℃ のまま。と云うことはセンサのある場所も 10℃ 下がったと云うコト。)

 別の例。
 熱起電力発生器を外し、センサを接続し、温調器の周囲温度が 25℃。測定点が 125℃。温度差が 100℃ なのでセンサからの入力は 4.096mV。温調器の表示は 125℃。
 ここで、温調器のある場所の温度が 15℃に下がる、測定点は 125℃ のまま。この場合の温度差は 110℃ となり、センサ入力は 4.509mV と大きくなる。で、温度差 110℃ + 周囲温度 15℃ = 温調器表示は 125℃。


 熱電対は、飽くまでその両端の【温度差】を出力するセンサです。温度差しか判らないから、温調器周囲の温度をサーミスタ等で計測して測定点の温度を直読みできるよう補償する必要があるのです。

 で、規準熱起電力値とは、「熱電対の温接点と冷接点との温度差がコレコレのとき、発生する熱起電力はこんだけ」と云うところを規格で以て取り決めたもので、これに従って精度を確保する限り、センサと温調器とで異なるメーカの組み合わせでも温度表示等がメロメロになったりしないようにしています。

 と云うところでいかがでしょうか。

 参考までに、とあるメーカの技術資料のページを附しておきます。

参考URL:http://www.okazaki-mfg.com/tec_info/emf_tablej.html

 熱電対は、その両端の【温度差】を電圧として出力するセンサです。
 質問文にある例に沿って云えば、4.096mV 入力された温調器は「ココとセンサのある場所との【温度差】は 100℃。ココの温度は 25℃。だからセンサのある場所の温度は 125℃。」と判断し、125℃と表示をします。

 ここで、温調器のある場所の温度が 15℃に下がったとします。熱起電力発生器からの入力が 4.096mVのままであれば、温度差が 100℃ のままと云うことなので温調器の表示は 115℃ となります。
 (ココが 25℃ から 15℃ へ 10℃ 下がった。...続きを読む


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