ひずみゲージ

材料や構造物にどの程度の力が加わっているかを把握したい場面では、微小な変形を正確に読み取れるセンサの選定が重要になります。ひずみゲージは、試験・評価から設備監視、研究開発まで幅広く使われる基本要素であり、測定精度だけでなく、貼り付け対象や配線条件に合った仕様選びが結果を大きく左右します。

このカテゴリでは、単軸・三軸タイプを中心に、ゲージ長、抵抗値、リード線長、配線形状などの観点から比較しやすい製品を揃えています。用途に応じて、センサ単体の選定だけでなく、ひずみ計や関連機器との組み合わせまで見据えて検討することが大切です。

ひずみゲージ選定で確認したい基本ポイント

ひずみゲージは、対象物の伸び縮みを電気抵抗の変化として捉えるセンサです。選定ではまず、単軸か三軸か、次にゲージ長やベースサイズ、抵抗値、リード線の長さと本数を確認するのが基本です。

たとえば、ひずみの方向が明確な部位では単軸タイプが選びやすく、複数方向の応力状態を確認したい場合には三軸タイプが有効です。配線取り回しや測定環境によっては、2線式か3線式かも実務上の判断材料になります。

単軸タイプが向く用途と見方

単軸ひずみゲージは、一定方向のひずみを評価したいケースで使いやすく、部材試験や一般的な応力測定で広く選ばれます。構造が比較的シンプルなため、対象箇所が明確な評価や、複数点に展開する測定にもなじみやすいのが特長です。

具体例として、KYOWA KFG-1-120-C1-11L3M2R は1mmゲージ長・120Ωの単軸タイプ、KYOWA KFEL-2-120-C1L1M2R は2mmゲージ長の単軸タイプです。より大きめの寸法を持つKYOWA KFWB-5-120-C1-11L1M2R や KFWB-5-350-C1-11L1M2R のように、貼り付け面や測定条件に応じて選べる製品もあります。

また、3線ケーブル仕様が必要な場面では、KYOWA KFGS-1-120-C1-11L3M3R のような候補も検討しやすくなります。メーカーごとの製品傾向を見たい場合は、KYOWAの取扱製品もあわせて確認すると比較がしやすくなります。

三軸タイプが活きる測定シーン

応力方向が一方向に限られない部位や、主ひずみの把握が必要な評価では、三軸ひずみゲージが役立ちます。0°/45°/90°のようなパターンを持つタイプは、複合応力状態の解析に向いており、材料評価や構造解析の入口としてよく用いられます。

このカテゴリでは、NMB Technologies XFR-0512L30W1MS、FR-1A-12L50W05MS、YFR-0512L50W3MS などの三軸製品や、KYOWA KFGS-1-120-D17-11N30C2 のような三軸タイプを掲載しています。ベースサイズやリード線長が異なるため、狭い貼付位置を優先するか、配線距離を重視するかによって候補は変わります。

抵抗値・サイズ・配線条件の違いをどう見るか

ひずみゲージの仕様比較では、抵抗値とサイズの確認が欠かせません。120Ωは一般的な選択肢として多く見られますが、カテゴリ内には350Ωや1000Ωの製品もあり、測定系や発熱、信号条件との整合を考えながら選ぶ必要があります。

たとえば、OMEGA SGK-L6B-K1000U-PC23-E および SGK-L6B-K1000U-PC11-E は1000Ωのリニアダイアフラムストレインゲージで、高抵抗タイプを検討したい場面で比較対象になります。メーカー視点で製品レンジを見たい場合は、OMEGAの製品一覧も参考になります。

一方で、微小部への貼り付けでは小さなベースサイズや短いゲージ長が重視されることがあります。NMB Technologies の三軸モデルには1.5×1.5mmクラスの小型タイプもあり、貼付スペースに制約がある測定でも選択肢を持ちやすい点が実用的です。

測定システム全体で考えることが重要

ひずみゲージは単体で完結する製品ではなく、測定器や信号処理機器と組み合わせて性能を発揮します。センサの選定だけでなく、ブリッジ構成、配線距離、設置環境、取得したいデータの種類まで含めて考えると、後工程での手戻りを減らしやすくなります。

実際の運用では、測定信号を受けるロードセルトランスミッタや、表示・監視側の計量インジケータが必要になるケースもあります。測定目的が研究開発なのか、設備組み込みなのかで、最適な構成は変わります。

メーカーごとの比較ポイント

掲載製品を見ると、KYOWA は単軸・三軸の実務的な選択肢が充実しており、ゲージ長やリード線仕様の違いから選びやすい構成です。NMB Technologies は小型の三軸ゲージが目を引き、限られたスペースで多方向のひずみを測りたい用途に向いた候補があります。

OMEGA は高抵抗のリニアダイアフラムストレインゲージを含み、用途によっては他の一般的な120Ω帯とは異なる観点で比較できます。ブランド名だけで決めるのではなく、貼付条件、測定方向、抵抗値、配線仕様の整合性を見て選定することが重要です。

導入前によくある確認事項

単軸と三軸はどちらを選ぶべきですか。

ひずみの発生方向が明確なら単軸、複数方向の応力状態を把握したいなら三軸が候補になります。測定目的が応力解析寄りか、単純な変位・荷重評価寄りかで判断しやすくなります。

120Ω以外の抵抗値も選ぶべきですか。

測定回路や使用環境によっては、350Ωや1000Ωが適する場合があります。既存の測定器や配線条件との適合確認が重要です。

リード線長はどこまで重視すべきですか。

設置場所と計測器の距離、配線作業性、ノイズ対策に関わるため重要です。ゲージ本体のサイズだけでなく、実装後の取り回しまで含めて確認すると選定しやすくなります。

ひずみ測定では、センサの種類だけでなく、取り付け条件や後段機器との組み合わせが測定品質に直結します。このカテゴリでは、単軸・三軸、抵抗値、サイズ、配線条件の違いを見比べながら、用途に合うひずみゲージを検討できます。必要に応じて関連カテゴリもあわせて確認し、実際の測定システムに適した構成へつなげてください。