ひずみゲージとは？

ひずみゲージとは、物体のひずみを測定するセンサー部品のことです。物体を引っ張ったときに伸びた量や、圧迫したときに縮んだ量を変化量といいます。物体のもとの長さに対する変化量の割合がひずみです。
ひずみを測定することで、例えば金属部品の強度の限界がわかったり、荷重・圧力・トルク（軸にかかるねじりの力）などの物理量を明らかにしたりできます。製品の品質管理や研究・開発などのさまざまな場面で、ひずみゲージは広く使用されています。
ひずみゲージはとても小さいので、ひずみを測定する際にひずみゲージ自体の質量を無視できるのも特徴です。金属やプラスチックなど、測定する対象に接着剤などで直接貼り付けて使用することができます。

ひずみゲージは、電気絶縁物（ポリイミドなど）のベースの上に、金属箔の抵抗体を貼り付けて、シリコンなどでコーティングした構造です。金属箔の抵抗体で負荷を感知してひずみを測定します。サイズは製品によって異なりますが、ゲージ部分の長さは数mm単位と小さくなっています。

ひずみゲージは、物体に力がかかり伸び縮みすると電気抵抗が変化するという仕組みを使って、ひずみを
測定対象に力がかかって伸縮した場合、測定対象に貼り付けてあるひずみゲージの金属箔の抵抗体も、測定対象に比例して伸縮します。抵抗体の伸縮で変化する電気抵抗値の変化を読み取ることで、ひずみを測定しているのです。

小型で軽量ながら測定精度が高く、比較的安価なひずみゲージは、製品の強度試験や生産工場での荷重測定のほか、身近な製品に使用されています。具体的な使用例を見ていきましょう。

ひずみゲージは基本的に、ひずみを測定したい対象に貼り付けて使います。貼り付け方によっては測定誤差が生じるため注意が必要です。
まず、貼り付け箇所の表面をきれいに洗浄する必要があります。油分を除去するために脱脂溶剤を使用します。ひずみゲージをピンセットで持ち上げ、気砲が残らないように接着剤などで貼り付けます。接着剤が固まったら、適切な防湿処理をおこなってください。

ひずみゲージで測定できる抵抗値は非常に小さいため、ひずみを計算する際には抵抗値を電圧に変換します。ひずみを電圧に変換して数値として表示するには、ひずみ測定器の接続が必要です。ひずみ測定器は、ひずみゲージからの信号を受け取って増幅し、数値をデジタル表示します。