特開 2024-127310 歪計測システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024127310

(43)【公開日】2024-09-20

(54)【発明の名称】歪計測システム

(51)【国際特許分類】

   G01L 1/22 20060101AFI20240912BHJP

【ＦＩ】

G01L1/22 C

【審査請求】未請求

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023036380

(22)【出願日】2023-03-09

(71)【出願人】

【識別番号】000003067

【氏名又は名称】ＴＤＫ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001494

【氏名又は名称】前田・鈴木国際特許弁理士法人

(72)【発明者】

【氏名】笹原 哲也

(72)【発明者】

【氏名】海野 健

(72)【発明者】

【氏名】小林 正典

(72)【発明者】

【氏名】波多 徹雄

(72)【発明者】

【氏名】ルシ ウエドラオゴ

【テーマコード（参考）】

2F049

【Ｆターム（参考）】

2F049AA12

(57)【要約】

【課題】歪による抵抗変化を効果的に検出可能であり、消費電力も抑えられる歪測定システム
【解決手段】歪を生じる被測定物に設けられる抵抗体および圧電素子と、前記抵抗体の抵抗値の変化を検出する抵抗検出部と、前記圧電素子の圧電効果を検出する圧電検出部と、前記圧電検出部の検出結果から前記被測定物に歪の変化が生じるタイミングである歪変化タイミングを検出し、前記歪変化タイミングにおいて前記抵抗体で生じた前記抵抗値の変化を算出し、前記抵抗値の変化の算出結果を用いて前記被測定物に生じる歪の大きさを算出する歪演算部と、を有する歪計測システム。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

歪を生じる被測定物に設けられる抵抗体および圧電素子と、
前記抵抗体の抵抗値の変化を検出する抵抗検出部と、
前記圧電素子の圧電効果を検出する圧電検出部と、
前記圧電検出部の検出結果から前記被測定物に歪の変化が生じるタイミングである歪変化タイミングを検出し、前記歪変化タイミングにおいて前記抵抗体で生じた前記抵抗値の変化を算出し、前記抵抗値の変化の算出結果を用いて前記被測定物に生じる歪の大きさを算出する歪演算部と、を有する歪計測システム。

【請求項2】

前記圧電検出部の検出結果から前記被測定物に歪の変化が生じていないタイミングである歪非変化タイミングを検出し、前記歪非変化タイミングにおいて前記抵抗体で生じた前記抵抗値の変化を算出し、前記抵抗体の温度変化を算出する温度変化算出部をさらに有する請求項１に記載の歪計測システム。

【請求項3】

前記抵抗体、前記圧電素子および前記被測定物のそれぞれの少なくとも一部が、所定の方向に沿って重なっている請求項１に記載の歪計測システム。

【請求項4】

前記抵抗体を含むブリッジ回路を有し、
前記抵抗検出部は、前記ブリッジ回路の出力を測定することで、前記抵抗体の抵抗値の変化を検出する請求項１に記載の歪計測システム。

【請求項5】

前記抵抗体を含むブリッジ回路と、
前記ブリッジ回路の出力を増幅する差動アンプと、を有し、
前記抵抗検出部は、前記差動アンプで増幅された前記ブリッジ回路の出力を測定することで、前記抵抗体の抵抗値の変化を検出する請求項１に記載の歪計測システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、被測定物に生じる歪を計測する歪計測システムに関する。

【背景技術】

【0002】

被測定物の歪を測定する歪ゲージとしては、抵抗体の変形に伴う抵抗値の変化を用いて歪を検出するいわゆる電気抵抗式ものが広く使用されている。しかしながら、抵抗体の抵抗値は、歪だけでなく温度によっても変化するため、このような歪ゲージにおいて正確に歪を検出するためには、全体的な抵抗値の変化から、歪による抵抗変化成分を取り出す必要がある。

【0003】

たとえば、従来の電気抵抗式の歪検出センサでは、歪検出用の抵抗体に加えて、被測定物の歪の影響を受けない温度変化検出用の抵抗体を追加し、歪検出用の抵抗体による出力値から、温度検出用の抵抗体の出力値から算出された温度変化の影響を除去し、被測定物の歪を検出する手法が提案されている（特許文献１等参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０００－１１１３６８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

従来の歪検出センサでは、抵抗体の自己発熱や抵抗値の経年変化など、被検出物の歪および環境温度の変化以外の要因で抵抗値が変化して誤差を生じる場合があり、問題となっている。また、従来の歪検出センサは、歪検出用の抵抗体と温度検出用の抵抗体の両方の抵抗値の検出のために、消費電力が大きくなる問題がある。

【0006】

本開示は、このような課題に鑑みてなされ、歪による抵抗変化を効果的に検出可能であり、消費電力も抑えられる歪測定システムに関する。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上記目的を達成するために、本開示に係る歪測定システムは、
歪を生じる被測定物に設けられる抵抗体および圧電素子と、
前記抵抗体の抵抗値の変化を検出する抵抗検出部と、
前記圧電素子の圧電効果を検出する圧電検出部と、
前記圧電検出部の検出結果から前記被測定物に歪の変化が生じるタイミングである歪変化タイミングを検出し、前記歪変化タイミングにおいて前記抵抗体で生じた前記抵抗値の変化を算出し、前記抵抗値の変化の算出結果を用いて前記被測定物に生じる歪の大きさを算出する歪演算部と、を有する。

【0008】

本開示に係る歪測定システムでは、圧電素子の圧電効果を検出して歪変化タイミングを検出し、歪変化タイミングにおいて抵抗体で生じた抵抗値の変化を算出するため、想定される歪速度が非常に遅い場合などを除き、抵抗体の歪による抵抗変化を効果的に検出可能である。また、圧電素子の圧電効果を検出するための消費電力は、抵抗体の抵抗値を検出するための消費電力より小さくて済むため、このような歪測定システムは、消費電力を抑えられる。

【0009】

また、たとえば、本開示に係る歪測定システムは、前記圧電検出部の検出結果から前記被測定物に歪の変化が生じていないタイミングである歪非変化タイミングを検出し、前記歪非変化タイミングにおいて前記抵抗体で生じた前記抵抗値の変化を算出し、前記抵抗体の温度変化を算出する温度変化算出部をさらに有してもよい。

【0010】

このような歪測定システムでは、環境温度の変化を検出することができる。また、算出した温度変化の検出値を用いて、抵抗値の変化と歪の間の感度補正なども正確に行うことが可能であり、より広い温度範囲で精度よく歪を計測できる。また、圧電検出部の検出結果から歪非変化タイミングを検出するため、このような歪測定システムは、抵抗値の変化から温度を検出するものに比べて消費電力を抑えられる。

【0011】

また、たとえば、前記抵抗体、前記圧電素子および前記被測定物のそれぞれの少なくとも一部が、所定の方向に沿って重なっていてもよい。

【0012】

このような歪測定システムでは、抵抗体と圧電素子とを近づけて配置できるため、圧電素子による歪変化タイミングの検出結果と、実際に抵抗体に歪の変化が生じるタイミングとの間にズレが生じる問題を効果的に防止できる。また、このような歪測定システムは、小型化の観点でも有利である。

【0013】

また、たとえば、本開示に係る歪測定システムは、前記抵抗体を含むブリッジ回路を有してもよく、
前記抵抗検出部は、前記ブリッジ回路の出力を測定することで、前記抵抗体の抵抗値の変化を検出してもよい。

【0014】

このような歪測定システムは、高感度および高精度な歪の検出を実現する。

【0015】

また、たとえば、本開示に係る歪測定システムは、前記抵抗体を含むブリッジ回路と、
前記ブリッジ回路の出力を増幅する差動アンプと、を有し、
前記抵抗検出部は、前記差動アンプで増幅された前記ブリッジ回路の出力を測定することで、前記抵抗体の抵抗値の変化を検出してもよい。

【0016】

このような歪測定システムは、高感度および高精度な歪の検出を実現する。また、歪演算部は、歪変化タイミングにおいて抵抗体で生じた抵抗値の変化を用いて被測定物に生じる歪の大きさを算出するため、差動アンプのドリフトの影響を受けにくく、高精度な歪計測が可能である。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】図１は、第１実施形態に係る歪計測システムの概略構成を示す概念図である。

【図2】図２は、図１に示す歪計測システムの回路および信号処理の概略を示す概念図である。

【図3】図３は、図１および図２に示す歪計測システムでの信号処理の第１の例を説明する概念図である。

【図4】図４は、被測定物の変形状態を示す概念図である。

【図5】図５は、図１および図２に示す歪計測システムでの信号処理の第２の例を説明する概念図である。

【図6】図６は、第２実施形態に係る歪計測システムの概略構成を示す概念図である。

【図7】図７は、図６に示す歪計測システムでの信号処理の第３の例を説明する概念図である。

【図8】図８は、第３実施形態に係る歪計測システムの概略構成を示す概念図である。

【図9】図９は、図８に示す歪計測システムでの信号処理の第４の例を説明する概念図である。

【図10】図１０は、第４実施形態に係る歪計測システムのの回路および信号処理の概略を示す概念図である。

【図11】図１１は、図１０に示す歪計測システムでの信号処理の第５の例を説明する概念図である。

【図12】図１２は、第５実施形態に係る歪計測システムの概略構成を示す概念図である。

【図13】図１３は、第６実施形態に係る歪計測システムの概略構成を示す概念図である。

【図14】図１４は、第７実施形態に係る歪計測システムの概略構成を示す概念図である。

【図15】図１５は、図１４に示す歪計測システムの回路および信号処理の概略を示す概念図である。

【図16】図１６は、図１４および図１５に示す歪計測システムでの信号処理の第６の例を説明する概念図である。

【図17】図１７は、第８実施形態に係る歪計測システムの概略構成を示す概念図である。

【図18】図１８は、図１７に示す歪計測システムの回路および信号処理の概略を示す概念図である。

【図19】図１９は、変形例に係る歪計測システムの概略構成を示す概念図である。

【発明を実施するための形態】

【0018】

以下、本発明を、図面に示す実施形態に基づき説明する。

【0019】

図１は、第１実施形態に係る歪計測システム１０の概略構成を示す概念図である。図１に示すように、歪計測システム１０は、歪を生じる被測定物９０に設けられる抵抗体２２および圧電素子３２と、検出演算部４０とを有する。被測定物９０は、歪計測システム１０による歪の測定対象物であり、たとえばロボットのアームの関節角度に応じた歪を生じる板材や、圧力に応じた歪を生じる受圧板などのが挙げられる。ただし、被測定物９０としては、歪を生じるものであれば形状や材質は特に限定されない。他の実施形態についても同様である。

【0020】

抵抗体２２は、被測定物９０の表面に直接または接着等により固定されており、被測定物９０の変形に従って自らも変形する。抵抗体２２は、歪の大きさに応じて抵抗値（電気抵抗値）が変化する合金材料等で構成され、いわゆる歪ゲージとして機能する。抵抗体２２の材質としては、Ｎｉ－Ｃｒ系の合金や、Ｃｒ－Ａｌ系の合金、Cｕ－Ｎｉ系の合金などが挙げられる。

【0021】

抵抗体２２は、たとえば上述した金属による導電性の薄膜を所定形状にパターニングすることにより作製される。抵抗体２２は、Ｎｉ、Ｃｒ、ＣｕおよびＡｌ以外の元素を含んでいてもよく、たとえば、抵抗体２２は、ОやＮを含んでいてもよい。また、抵抗体２２は、Ｎｉ、Ｃｒ、ＣｕおよびＡｌ以外の金属元素や卑金属元素を含んでいてもよい。

【0022】

抵抗体２２は、配線７６や図示しない電極等を介して、検出演算部４０に対して電気的に接続されている。また、抵抗体２２は、被測定物９０の変形に従って変形する態様で固定されていればよく、抵抗体２２と被測定物９０との間に、基板などの他の部材や、接着層などが介在していてもかまわない。他の実施形態についても同様である。

【0023】

圧電素子３２は、抵抗体２２と同様に、被測定物９０の表面に直接または接着等により固定されており、被測定物９０の変形に従って自らも変形する。圧電素子３２は、圧電体と、圧電体を挟む電極を有する。圧電素子３２（圧電体）の変形に伴って生じる圧電効果による電気的変化（表面電荷による電圧の変化）は、圧電素子３２の電極に接続する配線７６等を介して、検出演算部４０に伝えられる。

【0024】

圧電素子３２の圧電体を構成する材料としては、圧電効果を示す材料であれば特に限定されないが、たとえばペロブスカイト構造をするチタン酸バリウムＢａＴｉО₃、チタン酸ジルコン酸鉛Ｐｂ［Ｚｒ_x-1Ｔｉ_1-x］Ｏ₃や、石英ＳｉО₂や、酸化亜鉛(ＺｎＯ)などが挙げられる。

【0025】

圧電素子３２についても、抵抗体２２と同様に、被測定物９０の変形に従って変形する態様で固定されていればよく、圧電素子３２と被測定物９０との間に、基板などの他の部材や、接着層などが介在していてもかまわない。他の実施形態についても同様である。

【0026】

図１に示すように、検出演算部４０は、抵抗検出部４２、圧電検出部４４および歪演算部５２を有する。検出演算部４０は、たとえばマイクロプロセッサなどで構成され、抵抗体２２や圧電素子３２からの出力を用いて、演算等を行う。検出演算部４０は、抵抗体２２や圧電素子３２とは別体であり、被測定物９０には直接固定されていない。ただし、検出演算部４０は、抵抗検出部４２や圧電検出部４４と一体であってもよく、被測定物９０に設けられていてもよい。また、検出演算部４０は、アナログ回路等で構成されていてもよい。他の実施形態についても同様である。

【0027】

抵抗検出部４２は、抵抗体２２の抵抗値４３（図３参照）の変化を検出する。後述するように、抵抗体２２の抵抗値４３は、抵抗体２２に生じる歪の大きさによっても変化する他、抵抗体２２の温度によっても変化する。抵抗検出部４２で検出した抵抗体２２の抵抗値の検出結果は、歪演算部５２に伝えられる。抵抗検出部４２としては、抵抗値を直接検出するものには限定されず、回路の電圧値などによって、抵抗体２２の抵抗値の変化を検出するものであってもよい。

【0028】

圧電検出部４４は、圧電素子３２の圧電効果を検出する。たとえば、図３に示すように、圧電検出部４４は、圧電素子３２の電極間で発生する電位差の変化４５により、圧電素子３２で生じる圧電効果を検出する。圧電検出部４４で検出した圧電効果の検出結果は、抵抗検出部４２で検出した抵抗体２２の抵抗値４３の変化と同様に、歪演算部５２に伝えられる。

【0029】

図２は、図１に示す歪計測システム１０の回路および信号処理の概略を示す概念図である。図２に示すように、圧電検出部４４と圧電素子３２との間には、負荷抵抗６２が、圧電素子３２と並列に接続される。負荷抵抗６２の抵抗値を変化させることにより、圧電素子３２への印加電圧および圧電検出部４４、負荷抵抗６２および圧電素子３２を含む圧電効果の検出回路での消費電力を調整することが可能である。

【0030】

圧電効果の検出回路の消費電力は、特に限定されないが、負荷抵抗６２の抵抗値を大きくすること等により、圧電効果の検出回路の消費電力を抑制することも好ましい。たとえば、圧電効果の検出回路の消費電力は、抵抗検出部４２および抵抗体２２を含む抵抗値４３の検出回路の消費電力より少ないことが好ましく、抵抗値４３の検出回路の消費電力の１０分の１以下であることがさらに好ましい。

【0031】

図１および図２に示す歪演算部５２は、圧電検出部４４の検出結果から、被測定物９０に歪の変化が生じるタイミングである歪変化タイミング４６を検出する。さらに、歪演算部５２は、歪変化タイミング４６において抵抗体２２で生じた抵抗値４３の変化（Ｒ２－Ｒ１（図３参照））を算出する。さらに、歪演算部５２、抵抗値４３の変化（Ｒ２－Ｒ１）の算出結果を用いて、被測定物９０に生じる歪の大きさを算出する。また、歪計測システム１０は、歪演算部５２の演算結果である被測定物９０に生じる歪の大きさに関する情報を、外部に出力することができる。

【0032】

図３は、図１および図２に示す歪計測システム１０での信号処理の第１の例を説明する概念図である。図３に示すグラフは、上から順に、被測定物９０の歪変化、抵抗検出部４２で検出される検出結果である抵抗値４３、被測定物９０の温度変化、圧電検出部４４で検出される圧電素子３２の電位差の変化４５、歪演算部５２が算出する歪抵抗変化５３を表している。なお、被検出物９０の歪変化および被測定物９０の温度変化は、制御値または理論値であるのに対して、抵抗値４３、圧電素子３２の電位差の変化４５、および歪抵抗変化５３は、歪計測システム１０での検出値または算出値である。他の実施形態でも同様である。

【0033】

図３における歪変化、抵抗検出部４２で検出される抵抗値４３の変化および温度変化の比較から理解できるように、抵抗値４３の変化は、被測定物９０の歪変化（時間ｔ３～ｔ４で発生）だけでなく、被測定物９０の温度変化（時間ｔ１～ｔ２で発生）によっても発生する。また、抵抗検出部４２で検出される抵抗値４３は、自己発熱や経年変化など、被測定物９０の物理量以外の要因によっても変化する（時間Ｔ５付近で発生）。

【0034】

歪計測システム１０において、被測定物９０に生じる歪の大きさを正確に算出するには、抵抗検出部４２で検出される抵抗値４３の変化のうち、被測定物９０の歪に起因する抵抗値４３の変化でないものを、除外する必要がある。そこで、歪計測システム１０の歪演算部５２では、圧電検出部４４の検出結果から被測定物９０に歪の変化が生じるタイミングである歪変化タイミング４６を検出する。図３に示す例では、歪演算部５２は、圧電素子３２の電位が変化し始める時間ｔ３から、圧電素子３２の電位の変化が止まる時間ｔ４までの間を、歪変化タイミング４６であると検出する。

【0035】

次に、歪演算部５２は、歪変化タイミング４６において抵抗体２２で生じた抵抗値４３の変化を、抵抗検出部４２の出力値より算出する。図３に示す例では、歪演算部５２は、歪変化タイミング４６の終了時である時間ｔ４における抵抗値４３（Ｒ２）と、歪変化タイミング４６の開始時である時間ｔ３における抵抗値４３（Ｒ１）との差であるＲ２－Ｒ１を、歪変化タイミング４６において抵抗体２２で生じた抵抗値４３の変化として算出する。

【0036】

このようにして、歪計測システム１０の歪演算部５２は、抵抗検出部４２で検出される抵抗値４３の変化のうち、被測定物９０で生じる歪に起因する抵抗値４３の変化でないものを除外し、被測定物９０に生じる歪の大きさを正確に算出できる。すなわち、図３に示すように、歪計測システム１０では、圧電効果の検出による歪変化タイミング４６以外で生じた抵抗値の変化（時間ｔ１～ｔ２および時間ｔ５における抵抗値の変化）については、被測定物９０の歪の大きさの算出からは除外される。

【0037】

図３では、単純な変化を例に挙げて歪計測システム１０による歪の検出について説明を行ったが、歪計測システム１０では、より複雑で長時間にわたる歪の検出も可能である。図５は、図１および図２に示す歪計測システム１０での信号処理の第２の例を説明する概念図である。

【0038】

図５では、図３と同様に、上から順に、被測定物９０の歪変化、抵抗検出部４２で検出される検出結果である抵抗値４３、被測定物９０の温度変化、圧電検出部４４で検出される圧電素子３２の電位差の変化４５、歪演算部５２が算出する歪抵抗変化５３を表している。

【0039】

図５に示す例では、図４に示すような二段階の変形が被測定物９０に生じた場合を想定したものである。すなわち、図５における時間ｔ６～ｔ７（歪変化タイミング４６ａ）において１回目の変形が発生し（図４（ｂ））、図５における時間ｔ８～ｔ９において２回目の変形（歪変化タイミング４６ｂ）が発生する（図４（ｃ））。また、図５において温度変化のグラフが示すように、被測定物９０が徐々に低下する状況を想定している。

【0040】

図５に示すような歪変化および温度変化が被測定物９０に生じる場合も、図１および図２に示す歪計測システム１０は、被測定物９０に生じる歪の大きさを正確に算出することが可能である。すなわち、図５に示すように、歪計測システム１０の歪演算部５２は、圧電検出部４４の検出結果から被測定物９０に歪の変化が生じるタイミングである歪変化タイミング４６ａ、４６ｂを検出する。

【0041】

次に、歪演算部５２は、歪変化タイミング４６ａ、４６ｂにおいて抵抗体２２で生じた抵抗値４３の変化を、抵抗検出部４２の出力値より算出する。図５に示す例では、歪演算部５２は、歪変化タイミング４６ａの終了時である時間ｔ７における抵抗値４３（Ｒ２）と、歪変化タイミング４６ａの開始時である時間ｔ６における抵抗値４３（Ｒ１）との差であるＲ２－Ｒ１を、歪変化タイミング４６ａにおいて抵抗体２２で生じた抵抗値４３の変化として算出する。また、同様に、歪演算部５２は、歪変化タイミング４６ｂの前後の抵抗値４３（Ｒ３、Ｒ４）の差であるＲ４－Ｒ３を、歪変化タイミング４６ｂにおいて抵抗体２２で生じた抵抗値４３の変化として算出する。

【0042】

さらに、歪演算部５２は、歪変化タイミング４６ａ、４６ｂにおいて抵抗体２２で生じた抵抗値４３の変化の算出値であるＲ２－Ｒ１、Ｒ４－Ｒ３を用いて、被測定物９０に生じる歪の大きさを算出する。たとえば、歪演算部５２は、抵抗値４３の初期値Ｒ０に、歪変化タイミング４６ａでの抵抗値４３の変化の算出値であるＲ２－Ｒ１を加算した値を、図４（ｂ）に示す被測定物９０の歪の大きさに対応する抵抗値変化である歪抵抗変化５３（Ｒ’）であると考えて、歪抵抗変化５３に所定の比例係数を乗じた値を、図４（ｂ）に示す被測定物９０に生じる歪の大きさとすることができる。同様に、歪演算部５２は、図４（ｃ）に示す被測定物９０の歪の大きさに対応する歪抵抗変化５３（Ｒ”）を算出し、図４（ｃ）に示す被測定物９０に生じる歪の大きさを算出することができる。

【0043】

なお、図５に示す例では、歪変化タイミング４６ａ、４６ｂが短時間で発生すること、言い換えると被測定物９０の歪速度が１×１０^-2（ｓ^-1）以上であることも、歪の測定精度を高めるために好ましい。このように、第１実施形態に係る歪計測システム１０は、抵抗体２２の歪による抵抗変化を効果的に検出し、温度変化や抵抗体２２の自己発熱などが想定される状況においても、被測定物９０の歪を正確に計測することができる。

【0044】

また、歪計測システム１０で採用する圧電素子３２の圧電効果を検出するための回路での消費電力は、従来技術で採用されるような、温度補正のための抵抗検出回路での消費電力より、小さくすることができる。さらに、従来の温度検出用の抵抗体等で検出される温度は、歪検出用の抵抗体２２の温度との間の誤差が問題になるが、歪計測システム１０では、そのような問題を回避することができる。

【0045】

第２実施形態
図６は、第２実施形態に係る歪計測システム１１０の概略構成を示す概念図である。歪計測システム１１０は、圧電素子３２と圧電検出部４４の間に整流回路１６４を追加したことを除き、図１および図２に示す歪計測システム１０と同様である。歪計測システム１１０に関しては、図１および図２に示す歪計測システム１０との相違点を中心に説明を行い、歪計測システム１０との共通点については、同一の符号を付し、説明を省略する。

【0046】

整流回路１６４は、圧電素子３２から出力される正負が含まれる電気信号を、正のみ（または負のみ）の信号に変換して、圧電検出部４４に出力する。整流回路１６４は、たとえば、ダイオードを含む回路などで構成されるが、整流回路１６４の具体的構成は特に限定されない。

【0047】

図７は、図６に示す歪計測システム１１０で行われる信号処理の一例（第３の例）を説明する概念図である。図７では、上から順に、被測定物９０の歪変化、抵抗検出部４２で検出される検出結果である抵抗値４３、被測定物９０の温度変化、圧電素子３２の電極に生じる電位差の変化１４５ａ、圧電検出部４４で検出される電位差の変化１４５ｂ、歪演算部５２が検出する歪抵抗変化５３を表している。

【0048】

図７に示す第３の例では、図５に示す第２の例と同様に、二段階の変形が被測定物９０に生じた場合を想定したものであるが、図５に示す第２の例とは異なり、１回目の変形と２回目の変形とで、引張歪か圧縮歪かを表す歪の符号が逆である。すなわち、図７における時間ｔ１１～ｔ１２（歪変化タイミング１４６ａ）において１回目の変形が発生し（歪変化タイミング１４６ａ、引張歪）、図７における時間ｔ１３～ｔ１４において２回目の変形（歪変化タイミング１４６ｂ、圧縮歪）が発生する。なお、温度変化については、図５に示す例と同様である。

【0049】

図７における上から４段目のグラフから理解できるように、圧電素子３２の電極で検出される電位差の変化１４５ａは、引張歪か圧縮歪かによって符号が逆方向になる。しかし、圧電検出部４４では、被測定物９０で変形が生じる歪変化タイミング１４６ａ、１４６ｂの開始時および終了時の情報を得られれば足りる。そこで、図６に示す歪計測システム１１０では、整流回路１６４により圧電素子３２の信号を整流して圧電検出部４４に伝える（圧電検出部４４で検出される電位差の変化１４５ｂ）。これにより、圧電検出部４４は、測定物９０に歪の変化が生じるタイミングである歪変化タイミング１４６ａ、１４６ｂを算出するために必要な信号情報を、よりシンプルな形で受け取ることができる。

【0050】

歪計測システム１１０の歪演算部５２で行なわれる歪の大きさの算出方法は、歪計測システム１０の歪演算部５２と同様である。たとえば、図７に示す例では、抵抗値１４３の初期値Ｒ０に、歪変化タイミング１４６ａでの抵抗値１４３の変化の算出値であるＲ１－Ｒ２を加算した値を、１回目の変形後における被測定物９０の歪の大きさに対応する抵抗変化である歪抵抗変化５３（Ｒ’）であると考えて、１回目の変形後において被測定物９０に生じる歪の大きさを算出することができる。同様に、歪演算部５２は、抵抗値５３の初期値Ｒ０に、歪変化タイミング１４６ａでの抵抗値１４３の変化の算出値であるＲ１－Ｒ２と、歪変化タイミング１４６ｂでの抵抗値１４３の変化の算出値であるＲ４－Ｒ３とを加算した値を、２回目の変形後における被測定物９０の歪の大きさに対応する抵抗値変化である歪抵抗変化５３（Ｒ”）であると考えて、２回目の変形後において被測定物９０に生じる歪の大きさを算出することができる。

【0051】

このような歪計測システム１１０では、圧電検出部４４に対して、整流回路１６４によって整流された信号が入力するため、検出演算部４０における圧電検出部４４および歪演算部５２の回路構成や信号処理を、よりシンプルにすることができる。また、歪計測システム１１０は、歪計測システム１０との共通点については、歪計測システム１０と同様の効果を奏する。

【0052】

第３実施形態
図８は、第３実施形態に係る歪計測システム２１０の概略構成を示す概念図である。歪計測システム２１０は、圧電素子３２と圧電検出部４４の間に増幅アンプ２６６を追加したことを除き、図１および図２に示す歪計測システム１０と同様である。歪計測システム２１０に関しては、図１および図２に示す歪計測システム１０との相違点を中心に説明を行い、歪計測システム１０との共通点については、同一の符号を付し、説明を省略する。

【0053】

増幅アンプ２６６は、圧電素子３２から出力される電気信号を増幅し、圧電検出部４４に出力する。増幅アンプ２６６は、たとえばオペアンプ等を含む電圧増幅回路で構成されるが、増幅アンプ２６６の具体的構成は特に限定されない。

【0054】

図９は、図８に示す歪計測システム２１０で行われる信号処理の一例（第４の例）を説明する概念図である。図９では、上から順に、被測定物９０の歪変化、抵抗検出部４２で検出される検出結果である抵抗値４３、被測定物９０の温度変化、圧電素子３２の電極に生じる電位差の変化２４５ａ、圧電検出部４４で検出される電位差の変化２４５ｂ、歪演算部５２が検出する歪抵抗変化５３を表している。

【0055】

図９に示す例では、図５に示す例と同様に、被測定物９０が温度変化しながら、二段階の変形を生じた場合を想定したものである。

【0056】

図９における上から４番目のグラフから理解できるように、圧電素子３２の電極で生じる電位差の変化２４５ａは、被測定物９０の歪の大きさおよび圧電素子３２の大きさなどの影響を受ける。たとえば、被測定物９０の歪の大きさが小さい場合は、圧電素子３２の電極で生じる電位差の変化２４５ａも小さいため、圧電検出部４４における歪変化タイミングの検出精度が低下するおそれがある。

【0057】

そこで、図８に示す歪計測システム２１０では、増幅アンプ２６６が、圧電素子３２の電極で生じる電位差の変化２４５ａを増幅し、圧電検出部４４に出力する。これにより、図９における上から５番目のグラフに示すように、圧電検出部４４で検出される電位差の変化２４５ｂは、立ち上がり／立ち下がりが急伸な波形となり、圧電検出部４４における歪変化タイミング４６ａ、４６ｂの検出精度を高めることができる。

【0058】

図９に示すように、圧電検出部４４に入力される歪変化タイミング４６ａ、４６ｂを示す信号の立ち上がり／立ち下がり形状は、圧電素子３２の電極で生じる電位差の変化２４５ａの信号のそれに比べて、方形波形状に近づけることも好ましい。このような歪計測システム２１０では、歪変化タイミング４６ａ、４６ｂの検出精度を高めることができ、被測定物９０に生じる歪をより精度よく計測することができる。

【0059】

第４実施形態
図１０は、第４実施形態に係る歪計測システム３１０のの回路および信号処理の概略を示す概念図である。歪計測システム３１０は、検出演算部３４０が温度変化算出部３７２を有する点と、歪演算部３５２が感度補正部３５５を有する点で図１および図２に示す歪計測システム１０と異なるが、その他の点については、歪計測システム１０と同様である。歪計測システム３１０に関しては、図１および図２に示す歪計測システム１０との相違点を中心に説明を行い、歪計測システム１０との共通点については、同一の符号を付し、説明を省略する。

【0060】

図１０に示す温度変化算出部３７２は、圧電検出部の検出結果から被測定物９０に歪の変化が生じていないタイミングである歪非変化タイミングを検出し、歪非変化タイミングにおいて抵抗体２２で生じた抵抗値の変化を算出し、抵抗体２２の温度変化を算出する。

【0061】

図１１は、図１０に示す歪計測システム３１０で行われる信号処理の第５の例を説明する概念図である。図１０では、図３と同様に、上から順に、被測定物９０の歪変化、抵抗検出部４２で検出される検出結果である抵抗値３４３、被測定物９０の温度変化、圧電検出部４４で検出される圧電素子３２の電位差の変化４５、歪演算部３５２が算出する歪抵抗変化３５３および温度変化算出部３７２が算出する非歪抵抗変化３５６を表している。

【0062】

歪計測システム３１０の歪演算部３５２は、図２に示す歪演算部５２と同様に、圧電検出部４４の検出結果から被測定物９０に歪の変化が生じるタイミングである歪変化タイミング４６を検出する。さらに、歪演算部３５２は、図２に示す歪演算部５２と同様に、歪変化タイミング４６において抵抗体２２で生じた抵抗値３４３の変化の累積値である歪抵抗変化３５３（図１１において上から５番目のグラフ）を、抵抗検出部４２の出力値（抵抗値３４３）より算出する。図１１に示す例では、歪演算部３５２は、歪変化タイミング４６の終了時における抵抗値３４３（Ｒ２）と、歪変化タイミング４６の開始時における抵抗値３４３（Ｒ１）との差であるＲ２－Ｒ１を、歪変化タイミング４６において抵抗体２２で生じた抵抗値３４３の変化として算出し、これを抵抗検出部４２が検出する抵抗値３４３の初期値であるＲ０に加算する。このようにして、歪演算部３５２は、歪変化タイミング４６において抵抗体２２で生じた抵抗値３４３の変化（の累積値）である歪抵抗変化３５３を算出する。

【0063】

これに対して、歪計測システム３１０の温度変化算出部３７２は、圧電検出部４４の検出結果から被測定物９０に歪の変化が生じていないタイミングである歪非変化タイミング３４７ａ、３４７ｂを検出する。たとえば、温度変化算出部３７２は、図１１の上から４番目のグラフに示されるように、圧電検出部４４で検出する圧電素子３２の電極の電位の変化が無い状態を、歪非変化タイミング３４７ａ、３４７ｂとして検出する。また、温度変化算出部３７２は、歪変化タイミング４６を除く他の時間を、歪非変化タイミング３４７ａ、３４７ｂとして検出してもよい。

【0064】

さらに、温度変化算出部３７２は、歪非変化タイミング３４７ａ、３４７ｂにおいて抵抗体２２で生じた抵抗値３４３の変化を、抵抗検出部４２の出力値より算出する。図１１に示す例では、温度変化算出部３７２は、歪非変化タイミング３４７ａの終了時における抵抗値３４３（Ｒ１）と、歪非変化タイミング３４７ａの開始時における抵抗値３４３（Ｒ０）との差であるＲ１－Ｒ０を、歪非変化タイミング３４７ａにおいて抵抗体２２で生じた抵抗値３４３の変化として算出する。同様に、温度変化算出部３７２は、歪非変化タイミング３４７ｂの終了時における抵抗値３４３（Ｒ３）と、歪非変化タイミング３４７ｂの開始時における抵抗値３４３（Ｒ２）との差であるＲ３－Ｒ２を、歪非変化タイミング３４７ｂにおいて抵抗体２２で生じた抵抗値３４３の変化として算出する。また、さらに、温度変化算出部３７２は、歪非変化タイミング３４７ａ、３４７ｂにおいて抵抗体２２で生じた抵抗値３４３の変化の累積値である非歪抵抗変化３５６を算出する。

【0065】

また、温度変化算出部３７２は、歪非変化タイミング３４７ａ、３４７ｂにおいて抵抗体２２で生じた抵抗値３４３の変化の累積値の算出結果である非歪抵抗変化３５６から、抵抗体２２や抵抗体２２が固定された被測定物９０の温度を検出する。たとえば、温度変化算出部３７２は、非歪抵抗変化３５６に所定の比例係数を乗じた値を、抵抗体２２の温度として算出し、算出結果を外部へ出力することができる。

【0066】

また、図１０に示すように、温度変化算出部３７２は、算出結果である抵抗体２２の温度情報を、歪演算部３５２に出力してもよい。たとえば、歪演算部３５２は、感度補正部３５５を有しており、感度補正部３５５は、入力された抵抗体２２の温度情報に基づき、歪の算出に用いる比例係数を補正することができる。たとえば、歪計測システム３１０の歪演算部３５２は、図１１において上から５番目のグラフに示すように算出される歪抵抗変化３５３に対して、温度変化算出部３７２で算出された抵抗体２２の温度情報に基づき感度補正部３５５で温度補正された比例係数を乗じた値を、被測定物９０に生じる歪の大きさとすることができる。

【0067】

図１０および図１１に示す歪計測システム３１０は、圧電素子３２および抵抗体２２の検出結果から抵抗体２２および被測定物９０の温度を検出する温度変化算出部３７２を有する。このような歪計測システム３１０は、歪を検出する抵抗体２２とは別途用意された抵抗体を用いて温度測定を行う従来の計測方法に比べて、小さい消費電力で歪と温度の両方を検出できる。また、抵抗体２２および抵抗検出部４２によって検出される抵抗値３４３の変化から、歪と温度の両方を検出するため、別々の抵抗体によって歪と温度を検出する従来技術のような抵抗体の場所による温度測定値の誤差が生じない。したがって、歪計測システム３１０の歪演算部３５２は、被測定物９０の歪を算出する際に、より正確な温度補正を行うことができる。

【0068】

その他、歪計測システム３１０は、歪計測システム１０との共通点については、歪計測システム１０と同様の効果を奏する。

【0069】

第５実施形態
図１２は、第５実施形態に係る歪計測システム４１０の概略構成を示す概念図である。歪計測システム４１０は、被測定物４９０に対する抵抗体４２２および圧電素子４３２の配置が異なることを除き、図１に示す歪計測システム１０と同様である。歪計測システム４１０に関しては、図１および図２に示す歪計測システム１０との相違点を中心に説明を行い、歪計測システム１０との共通点については、同一の符号を付し、説明を省略する。

【0070】

図１２（ａ）は、歪計測システム４１０の平面図であり、図１２（ｂ）は、歪計測システム４１０の断面図である。図１に示すように、歪計測システム１０では、歪を生じる被測定物９０の一方の面４９０ａに、抵抗体２２と圧電素子３２とが並べて配置されている。図１に示すような抵抗体２２および圧電素子３２の配置でも、被測定物９０に略均一な歪が生じる場合などは問題ないが、抵抗体２２が配置されている位置と圧電素子３２が配置されている位置とで、被測定物９０の歪の発生の仕方に違いがある場合は、歪を算出値に含まれる誤差が拡大する懸念がある。

【0071】

これに対して、図１２（ａ）および図１２（ｂ）に示す歪計測システム４１０では、抵抗体４２２、圧電素子４３２および被測定物４９０のそれぞれの少なくとも一部が、所定の方向である第１の方向Ｄ１に沿って重なっている。すなわち、図１２（ｂ）に示すように、歪計測システム４１０では、被測定物４９０の一方の面４９０ａに圧電素子４３２が固定されており、圧電素子４３２に重ねて抵抗体４２２が固定されており、第１の方向Ｄ１に沿って、抵抗体４２２、圧電素子４３２および被測定物４９０が重なっている。

【0072】

図１２（Ｂ）に示すように、圧電素子４３２は被測定物４９０の一方の面４９０ａに固定される下部電極４３６と、下部電極４３６の上に積層する圧電体４３４と、圧電体４３４の上に積層する上部電極４３８とを有する。圧電体４３４は、下部電極４３６と上部電極４３８との間に挟まれる。

【0073】

抵抗体４２２は、抵抗体ベース部４２４を介して圧電素子４３２の上に固定されている。抵抗体ベース部４２４は、絶縁性の薄膜層などで構成される。抵抗体４２２、抵抗体ベース部４２４、圧電素子４３２および被測定物４９０の固定方法は特に限定されず、たとえば、接着や、物理吸着または化学吸着や、溶着などの方法が挙げられる。

【0074】

図１２に示すように、歪計測システム４１０は、抵抗体４２２、圧電素子４３２および被測定物４９０が、厚み方向であるＤ１に積層する構造を有するため、抵抗体４２２と圧電素子４３２とが、平面方向に関して被測定物４９０における略同一の場所に配置されている。したがって、歪計測システム４１０では、図３に示すような所定の歪変化により抵抗体４２２の抵抗値４３に変化が生じるタイミングを、圧電素子４３２を用いて歪変化タイミング４６として高精度に検出し、精度の高い歪の計測を実現する。

【0075】

また、歪計測システム４１０は、被測定物４９０における狭い面積に抵抗体４２２と圧電素子４３２とを配置することが可能であり、小型化の観点で有利であり、小さい被測定物４９０の歪の計測にも適している。その他、歪計測システム４１０は、歪計測システム１０との共通点については、歪計測システム１０と同様の効果を奏する。

【0076】

第６実施形態
図１３は、第６実施形態に係る歪計測システム５１０の概略構成を示す概念図である。歪計測システム５１０は、被測定物４９０に対する抵抗体４２２および圧電素子４３２の配置が異なることを除き、図１２に示す歪計測システム４１０と同様である。歪計測システム５１０に関しては、図１３に示す歪計測システム４１０との相違点を中心に説明を行い、歪計測システム４１０との共通点については、同一の符号を付し、説明を省略する。

【0077】

図１３（ａ）は、歪計測システム５１０の平面図であり、図１３（ｂ）は、歪計測システム５１０の断面図である。図１３（ｂ）に示すように、歪計測システム５１０では、被測定物４９０の一方の面４９０ａに抵抗体ベース部４２４を介して抵抗体４２２を固定し、被測定物４９０の一方の面４９０ａの裏面である他方の面４９０ｂに、圧電素子４３２を固定している。これにより、歪計測システム５１０では、歪計測システム４１０と同様に、抵抗体４２２、圧電素子４３２および被測定物４９０が、厚み方向であるＤ１に積層する構造を有するため、抵抗体４２２と圧電素子４３２とが、被測定物４９０における平面方向に関して略同一の場所に配置されている。

【0078】

したがって、歪計測システム５１０では、歪計測システム４１０と同様に、所定の歪変化により抵抗体４２２の抵抗値４３に変化が生じるタイミングを、圧電素子４３２を用いて歪変化タイミング４６として高精度に検出し、精度の高い歪の計測を実現する。また、歪計測システム５１０では、抵抗体４２２と被測定物４９０との間に圧電素子４３２が配置されず、また、圧電素子４３２と被測定物４９０との間に抵抗体４２２が配置されない。そのため、圧電素子４９０および抵抗体４２２には、被測定物４９０の歪による変形応力および被測定物４９０の熱が、より直接的に伝わる。したがって、歪計測システム５１０では、被測定物９０の歪を、より精度よく検出することができる。

【0079】

その他、歪計測システム５１０は、歪計測システム１０との共通点については、歪計測システム１０と同様の効果を奏する。

【0080】

第７実施形態
図１４は、第７実施形態に係る歪計測システム６１０の概略構成を示す概念図である。図１４に示すように、歪計測システム６１０は、抵抗体６２２を含むブリッジ回路６２０を有し、抵抗検出部６４２が、ブリッジ回路６２０の出力（電圧値６４３、図１６参照）を測定することで、抵抗体６２２の抵抗値の変化を検出する点で、図１に示す歪計測システム１０とは異なる。しかし、図１４に示す歪計測システム６１０は、ブリッジ回路６２０および抵抗検出部６４２の構成が異なることを除き、図１に示す歪計測システム１０と同様である。歪計測システム６１０に関しては、図１に示す歪計測システム１０との相違点を中心に説明を行い、歪計測システム１０との共通点については、同一の符号を付し、説明を省略する。

【0081】

図１５は、図１４に示す歪計測システム６１０の回路および信号処理の概略を示す概念図である。図１５に示すように、ブリッジ回路６２０は、被測定物９０に設けられる抵抗体６２２の他に、ブリッジ回路６２０を構成する他の抵抗であるブリッジ抵抗６２１ａ、６２１ｂ、６２１ｃを有し、抵抗体６２２およびブリッジ抵抗６２１ａ、６２１ｂ、６２１ｃにより、ホイートストンブリッジ回路を構成する。抵抗体６２２は、図２に示す抵抗体２２と同様に、被測定物９０の変形に従って自らも変形し、変形に応じた抵抗値の変化を生ずる。抵抗体２２の材質および製法等は、図２に示す抵抗体２２と同様である。

【0082】

図１５に示すブリッジ抵抗６２１ａ、６２１ｂ、６２１ｃは、抵抗体６２２とは異なり、被測定物９０の変形によっては抵抗値の変化を生じない。ブリッジ回路６２０には、電源電圧Vｄｄが図示しない電力供給部から印可される。ブリッジ回路６２０の出力は、検出演算部６４０の抵抗検出部６４２に対して伝えられる。抵抗検出部６４２は、ブリッジ回路６２０の出力である電圧値６４３（図１６参照）を測定することで、抵抗体６２２の抵抗値の変化を検出する。なお、図１５に示すブリッジ回路６２０は、ブリッジ回路６２０を構成する抵抗のうちの１つである抵抗体６２２のみが、被測定物９０の変形に伴う抵抗値の変化を生ずるが、ブリッジ回路６２０としてはこれに限定されず、被測定物９０の変形に伴う抵抗値の変化を生ずる複数の抵抗体を有していてもよい。

【0083】

図１６は、図１４および図１５に示す歪計測システム６１０での信号処理の第６の例を説明する概念図である。図１６では、上から順に、被測定物９０の歪変化、抵抗検出部６４２で検出されるブリッジ回路６２０の出力値である電圧値６４３、被測定物９０の温度変化、圧電検出部４４で検出される圧電素子３２の電極の電位差の変化４５、歪演算部５２が算出する歪抵抗変化６５３を表している。なお、被測定物９０の歪変化および被測定物９０の温度変化は、制御値または理論値であるのに対して、ブリッジ回路の電圧値６４３、圧電素子３２の電位差の変化４５、および歪抵抗変化６５３は、歪計測システム６１０での検出値または算出値である。

【0084】

図１６に示すように、歪計測システム６１０の歪演算部５２では、圧電検出部４４の検出結果から被測定物９０に歪の変化が生じるタイミングである歪変化タイミング４６を検出する。次に、歪演算部５２は、歪変化タイミング４６においてブリッジ回路６２０の出力値となって現れる抵抗体６２２の抵抗値の変化を、抵抗検出部６４２の検出結果より算出する。図１６に示す例では、歪演算部５２は、歪変化タイミング４６の終了時である時間ｔ４における抵抗検出部６４２による検出値と、歪変化タイミング４６の開始時である時間ｔ３における抵抗検出部６４２の検出値との差であるV２－V１を、歪変化タイミング４６において抵抗体２２で生じた抵抗値の変化（歪抵抗変化６５３）に対応する情報として算出する。

【0085】

さらに、歪演算部５２は、抵抗体２２で生じた抵抗値の変化に対応するブリッジ回路６２０の出力値の変化V２－Ｖ１を用いて、被測定物９０に生じる歪の大きさを算出する。たとえば、歪演算部５２は、ブリッジ回路６２０の初期出力値V０に、歪変化タイミング４６での出力値６４３の変化の算出値であるV２－V１を加算した値を、時間ｔ４における被測定物９０の歪の大きさに対応する情報であると考えて、歪抵抗変化６５３に所定の比例係数を乗じた値を、時間ｔ４における被測定物９０の歪の大きさとすることができる。

【0086】

このような歪計測システム６１０は、抵抗体６２２に生じる抵抗値の変化を、ブリッジ回路６２０を用いて検出し、これを圧電素子３２を用いる歪変化タイミング４６の検出結果と組み合わせることにより、高感度および高精度な歪の検出を実現する。その他、歪計測システム６１０は、歪計測システム１０との共通点については、歪計測システム１０と同様の効果を奏する。

【0087】

第８実施形態
図１７は、第８実施形態に係る歪計測システム７１０の概略構成を示す概念図である。図１７に示すように、歪計測システム７１０は、抵抗体６２２を含むブリッジ回路６２０と抵抗検出部６４２の間に差動アンプ７７４を配置していることを除き、図１４に示す歪計測システム６１０と同様である。歪計測システム７１０に関しては、図１４および図１５に示す歪計測システム６１０との相違点を中心に説明を行い、歪計測システム６１０との共通点については、同一の符号を付し、説明を省略する。

【0088】

図１８は、図１７に示す歪計測システム７１０の回路および信号処理の概略を示す概念図である。図１８に示すように、歪計測システム７１０は、ブリッジ回路６２０の出力を増幅する差動アンプ７７４を有する。抵抗検出部６４２は、差動アンプ７７４で増幅されたブリッジ回路６２０の出力を測定することで、抵抗体６２２の抵抗値の変化を検出する。歪計測システム７１０が有するブリッジ回路６２０、抵抗検出部６４２および歪演算部５２等については、図１４および図１５に示す歪計測システム６１０が有するブリッジ回路６２０、抵抗検出部６４２および歪演算部５２等と同様である。

【0089】

差動アンプ７７４は、抵抗体６２２の抵抗値の変化を検出するブリッジ回路６２０の出力値を増幅し、抵抗検出部６４２に伝えるため、高感度および高精度な歪の検出を実現する。また、ブリッジ回路６２０の出力を差動アンプ７７４で増幅する従来の回路では、歪演算部５２による歪の演算において、差動アンプ７７のドリフトによる誤差が生じることが懸念される。しかしながら、歪計測システム７１０は、圧電素子３２を用いる歪変化タイミング４６の検出結果と組み合わせて、ブリッジ回路６２０および差動アンプ７７４を用いることで、歪変化タイミング４６以外で起きる差動アンプ７７４のドリフトの影響を除外することが可能である。

【0090】

その他、歪計測システム７１０は、歪計測システム６１０との共通点については、歪計測システム６１０と同様の効果を奏する。

【0091】

以上、実施形態を挙げて本開示に係る歪計測システムを説明してきたが、本開示に係る歪計測システムの技術的範囲は、上述した実施形態のみに限定されるものではなく、他の多くの実施形態や変形例を含むことは言うまでもない。たとえば、被測定物９０に対する抵抗体２２および圧電素子３２の配置は、実施形態で説明した配置のみには限定されず、図１９に示す変形例に係る歪計測システム８１０のように、抵抗体２２と圧電素子３２の配列方向を、抵抗体２２および圧電素子３２の長手方向に一致させてもよい。

【0092】

また、歪計測システムを実現するための回路や制御ブロックの構成についても、図２、図１０、図１５、図１８等に示すものは例示にすぎず、例示した回路構成に対して様々な変更、追加、省略などを行うことが可能であり、そのような回路によって実現される歪計測システムも、本開示に係る歪計測システムの技術的範囲に含まれる。

【符号の説明】

【0093】

１０、１１０、２１０、３１０、４１０、５１０、６１０、７１０、８１０…歪計測システム
２２、４２２、６２２…抵抗体
３２、４３２…圧電素子
４０、６４０…検出演算部
４２、６４２…抵抗検出部
４３…抵抗値
４４…圧電検出部
４５、１４５、１４５ａ、１４５ｂ、２４５ａ、２４５ｂ…電位差の変化
４６、４６ａ、４６ｂ、１４６ａ、１４６ｂ…歪変化タイミング
３４７ａ、３４７ｂ…歪非変化タイミング
５２、３５２…歪演算部
５３、３５３…歪抵抗変化
３５５…感度補正部
３５６…非歪抵抗変化
６２…負荷抵抗
１６４…整流回路
２６６…増幅アンプ
３７２…温度変化算出部
７６…配線
９０、４９０…被測定物
４２４…抵抗体ベース部
４３４…圧電体
４３６…下部電極
４３８…上部電極
４９０ａ…一方の面
４９０ｂ…他方の面
６２０…ブリッジ回路
６２１ａ、６２１ｂ、６２１ｃ…ブリッジ抵抗
７７４…差動アンプ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】