金属箔型ひずみゲージについて

対訳を取らなくても済みそうなものを、と思い探したところ
MEMSが使用されていてプリンタ案件でもある
インクジェットプリンタの英文明細書を読み始めました。

また訳し途中なので、今日調べた中で面白いと思った
歪ゲージについて扱ってみます。

<歪ゲージの構造と用途>
今回は、歪ゲージを備えたインクジェットプリンタになります。

歪ゲージは、圧力センサなど応力測定用に使用されています。

と言うことは、今回の発明は、インクジェットの吐出量を調整するため等の用途で、
歪ゲージを基板上に仕込ませるものかな、と思っています。

歪ゲージのイメージはこんな感じ。

http://www.daiichikeiki.co.jp/pressure/pressure_p04.htmlより

<歪ゲージの種類>
歪ゲージにも種類が幾つかあり、大きく分けるとこんな感じです。
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歪ゲージ
―金属箔型
―半導体型
―静電容量型
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今読んでいる明細書は、2番目の半導体型を使用する発明なのですが、
今回は、ついでに調べた金属箔型についてまとめてみたいと思います。

<歪ゲージの構造>
この金属箔型ゲージの構造としては、
絶縁体上にジグザグに金属の抵抗が貼り付けられているものになります。
下図の黒い部分ですね。

http://www.toyokohan.com/toyo-sokki/strain_gages.htmlより

応力が発生し、ゲージが取り付けられたフィルムなどの構造物が歪むと、
ひっぱる力がゲージにかかることになります。
(インクジェットで言えば、圧電膜が歪むことで吐出します)
ゴムが引っ張られると伸びるのをイメージするとよいと思いますが、
それと同じように、ゲージの金属抵抗も、引っ張り力により
若干長さが長くなります。そして若干断面積も減ります。

<抵抗ってなんだっけ>(8月頃まとめていたノートに救われました)

抵抗とは、電気を車の流れで考えた場合に、
岩などの障害物やデコボコ道にあたるものです。
電気の流れを妨げるものですね。

このデコボコ道が長くなると、車は進みにくく=電気は流れにくくなるので、
抵抗は大きくなります。

また、断面積が減る=車の通る道幅が狭くなれば、そこを通ることのできる
車の量は減るので、これもまた抵抗が大きくなる要因、となります。

<まとめ>
と言うことで、

ある膜に応力が掛かる
→応力によって金属抵抗の抵抗値が変化する
→抵抗値の変化によってどれだけ歪んだかがセンシング出来る

と言うのが、金属箔型歪ゲージの仕組みのようです。

今読んでいる明細書に関しても、類似の技術が使われていることと思います。

インク吐出のために圧電素子などが歪む
→この歪によって金属抵抗等の抵抗値が変化する
→抵抗値の変化によってどれだけの量塗布したのかセンシングできる

と言う仕組みなのではないか、と思っています。

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