歪みゲージアンプ STA-04G 説明書（DC 駆動の小型省電力 350Ω４ゲージ用アンプ）
ジオテクサービス株式会社 2012/08/28

１．概 要
歪ゲージを電圧ロガーに接続する信号増幅アンプです。４ゲージ専用増幅器で、微小なブリッジ電圧信号を、200 倍～1600 倍に増幅し±5V の直流電圧に変換します。DC12V 駆動の低消費電力の変換器です。

外観

２．特 徴

入力結線図

１．小型で省電力の変換器手のひらサイズの小型変換器です。電源は DC9～16V で、消費電流も 15ｍA（350Ω4 ゲージ使用時）と少ないので、野外のソーラやバッテリによる計測や、制御盤への組み込み用途や車載用に使えます。
２．標準 DIN レールに取り付け可能オプションのレール取り付け用のベース板をネジ止めすれば、35ｍｍの DIN レールに取り付け制御盤や計装盤へコンパクトに収納できます。低消費電力なので機器の自己発熱の問題もありません。
３．土木・建築現場に最適
屋外使用向けの静ひずみアンプです。動作温度範囲も広く（-10～50℃）、温度ドリフトや、ノイズも少なく、土木・建築現場で使用できます。倍率 800 倍で、ちょうど「1μStrain=1ｍV」の出力になり換算も容易です。
３．主な仕様項目

仕様適合センサ

ひずみゲージ式変換器 ４ｹﾞｰｼﾞﾌﾞﾘｯｼﾞ（350Ω等）

センサ入力範囲

0.5～10.0ｍV/V

ブリッジ電圧2.5V(定電圧駆動)×標準 15ｍA

増幅率（ゲイン）200,400,800、1600 倍（側面ﾃﾞｨｯﾌﾟｽｲｯﾁ切替）

出力電圧範囲

0～±5V （限界-5.1～＋6.5V）

DIN レールへの取付状態

ゼロ・スパン調整

トリマ調整、ゼロ調整範囲±2mV（入力電圧換算）（DIN ﾚｰﾙ取付板はオプション）

非直線性

0.1％／F.S.以内

温度変化の影響±0.02%F.S.／℃以内 (ゲージやリード線の影響含まず)

応答速度

10Hz 以下（静歪みアンプとしてご利用ください）

電源電圧

DC9～16V（12V 電源に対応）

消費電流

約 15mA(350Ωゲージ接続、出力無負荷時) ※１

動作温度範囲-10～50℃。湿度 20～80%RH（結露の無い事）

寸法・重量

40×81×22ｍｍ（本体の厚さ 17mm） 約 90g

計測ボックスへの組込例(4CH 収納)※１：出力電圧が±5V を越えるオーバースケール状態では消費電流が 20ｍA 程度に増加します

４．オプション:DIN ﾚｰﾙ取付板(別売)1５．接続方法

ひずみゲージアンプSTA-04Gの結線例

STA-04Gのディップスイッチの設定
AB［4ゲージ接続 標準350Ω（120ΩΩ以上）］
A 2.5V
IN+

D

C
D
E

歪み増加（＋）で出力電圧増加（＋）

歪み増加（＋）で出力電圧減少（－）

OUT+

OUT-

B

EXC+
SIG-

C

E

OUT

C
D
E

+12V

歪み増加（＋）で出力電圧減少（－）

歪み増加（＋）で出力電圧増加（＋）

ON OFF 400
800
IN OFF ON
ON ON 1600
ZERO SPAN GAIN

GND＋GND↓1 2 ON GND

電源
DC9～16V

1OFFONOFFON図はGAIN
2800倍
↓の設定
OFF 200倍
1 2OFF400倍
ON800倍 増幅率（GAIN）
ON 1600倍 設定スイッチ

ONEXCSIG+

IN-STA-04G

A 歪みゲージ変換器
2.5V 12 GAINB
OFF OFF 200測定器
DC±5000ｍV＋5 0 0 0 mV

STA-04G
歪みゲージ変換器 OUT
2.5V 12 GAINGND
OFF OFF 200
ON OFF 400+12V
800
IN OFF ON
ON ON 1600
GND
ZERO SPAN GAIN↓
1 2 ON GND①ZERO（ゼロ）調整範※入力電圧換算±2ｍV
出力調整範囲
倍率± 400ｍV
200± 800ｍV
400±1600ｍV
800±3200mV
1600②倍率800倍の場合に、歪み1μストレインが出力電圧1ｍVに増幅されます。
（但しｹﾞｰｼﾞ率K=2の場合）③SPAN（スパン）調整は出荷時調整済みなので、通常は変えないでください。

［電圧出力型センサーの増幅］
2.5V電圧出力をセンサに加えないように注意
電圧出力型 OUTセンサー
例：日射計
０～１０ｍVOUT+

EXC+
SIGEXCSIG+
E

注意：出力電圧が不安定な場合は、「B=センサ出力マイナス」と「C=電源GND」を短絡する

STA-04G

A
歪みゲージ変換器
2.5V 12 GAINB
OFF OFF 200

OUTC
D
E+12V

ON OFF 400
800
IN OFF ON
ON ON 1600
ZERO SPAN GAIN

GND

↓1 2 ON GND

０～±２５mV信号

EXC+
SIG-

OUT+

EXCSIG+

ＧＮＤ

E

電源DC9～16V

例：センサー出力と増幅率の関係
2ｍV ×1600倍＝3200ｍV
5ｍV × 800倍＝ 4000ｍV
10ｍV × 400倍＝4000ｍV
25 ｍV × 200倍＝5000mV

ＰＯＷＥＲ
＋2.5Ｖ
OUT-＋GND［簡易2.5V電源供給］
電圧出力計器

測定器DC±5000ｍV＋5 0 0 0 mV

STA-04GA
歪みゲージ変換器
2.5V 12 GAINB
OFF OFF 200

OUT

CDE+12VON OFF 400
800
IN OFF ON
ON ON 1600
ZERO SPAN GAIN

GND

測定器
DC±5000ｍV＋
5 0 0 0 mV＋GND↓1 2 ON GND

注意：2.5V定電圧出力は元々ブリッジ用で、25ｍA程度の供給能力しかないので、高負荷のセンサーには接続しないでください。

注意：上記のゲージﾞの線の色は参考例です。ケーブルの線の色はメーカごとに異なりますので仕様書で確認してください。

電源
DC9～16V

表-1 歪みゲージアンプSTA-04Gの増幅率と出力電圧の関係
歪 み 変 換 定格ひず ブリッジ 歪アンプ アンプ出 電 圧 → 歪 使 用 の 備考
電圧の増幅率 力電圧 み の 校 正 適否器の感度 み値（μStrain）
係数(ｍV)(GAIN)
2.00○
1.0V/V
2000
2.5V
400倍
1000
1.00
○
標準800倍
2000
0.50
◎
1600倍
4000
2.00
○
1.25V/V
2500
2.5V
400倍
1250
1.00
○
標準2500800倍0.50
◎
1600倍
5000
3000
2.5V
400倍
2.00
○
1.5V/V1500
1.00◎
標準800倍
3000
0.50
△
6000
1600倍
2.00
○
2.0V/V
4000
2.5V
400倍
2000
1.00
◎
標準800倍
4000
0.50
×
範囲超過
1600倍
8000
2.00
○
2.5V/V
5000
2.5V
400倍
2500
1.00
◎
標準800倍
5000
0.50×
範囲超過
1600倍
10000
※上表は350Ω×４ゲージ フルブリッジの場合の換算表です６．各種ひずみ変換器の結線例
代表的なメーカのひずみ変換器の結線例を示します。

ひずみゲージ式変換器とSTA-04Gの接続例［NDIS規格コネクターのピン番号（４心シールド線）］
A

STA-04Gの入力端子
EXC+IN+

D

OUT+

OUT-

B

IN-C

A ブリッジ印加電圧＋B ブリッジ出力信号－
EXCC ブリッジ印加電圧－

SIG-

SIG+

D

E

E シールドブリッジ出力信号＋A

A

NDIS規格コネクター（レセプタクル）のピン配置＋D

D

V＋A
B

EXC+IN+OUT+OUT-

B

F
G

IN-

E

C DC

1OUT+OUT-

2

R 赤 EXC+W 白 SIGB 黒 EXCG 緑 SIG+

IN-

3E

STA-04G
A
歪みゲージ変換器 OUT
2.5V 12 GAINGND
B
OFF OFF 200
ON OFF 400+12V
C IN OFFON
800
ON ON 1600
GND
D
ZERO SPAN GAIN
↓E
1 2 ON GND［東京測器研究所］ ［東横エルメス］

IN+D

OUT+OUT-

B

V

B＋F
G

EXCSIG+C
D
E

IN+12V
GND
GND

E

C D

ブリッジ出力信号＋E

シールド

R 赤 EXC+B 青（黒）SIGW白G緑IN-C

EXCSIG+E

STA-04G

A 歪みゲージ変換器
2.5V 12 GAINB
OFF OFF 200

OUT

C
DE+12VON OFF 400
800
IN OFF ON
ON ON 1600
ZERO SPAN GAIN

GND

GND

↓
1 2 ON GND［昭和測器］ ［NEC Avio］
AA
IN+OUTIN-

R 赤 EXC+B

G 緑 SIGB 黒 EXCW 白 SIG+C

DA

SIG-

A

IN+OUT+＋

STA-04G

A
歪みゲージ変換器 OUT
2.5V
GND
B

［ユニパルス］ ［ミネベア］［共和電業］D

NDIS規格コネクター（レセプタクル）のピン配置

ブリッジ印加電圧＋F 印加電圧参照用＋B ブリッジ出力信号－
ブリッジ印加電圧－
EXCC
G 印加電圧参照用－
SIG+E

A

SIG-

E

4EXC+

［NDIS規格コネクターのピン番号（6心シールド線）］

B
C

STA-04Gのグランドラインの内部接続

E

STA-04G
A
歪みゲージ変換器 OUT
2.5V 12 GAINGND
B
OFF OFF 200
ON OFF 400
C IN OFF ON 800 +12V
ON ON 1600
GND
D
ZERO SPAN GAIN
↓E
1 2 ON GND［注意］東京測器研究所の荷重計（ロードセル）は、圧縮方向で、ゲージ出力電圧がマイナスになる特性を有する。「荷重増→出力電圧プラス」にするためには、B：白とD：緑のように極性を反対に接続する。

IN+D

OUT+

OUTIN-B

R 赤 EXC+BK 黒 SIGBL 青 EXCW 白 SIG+C

E

STA-04GA
歪みゲージ変換器
2.5V 12 GAINB
OFF OFF 200

OUT

C
D
E+12V

ON OFF 400
800
IN OFF ON
ON ON 1600
ZERO SPAN GAINGNDGND↓
1 2 ON GND

注意：上記の線の色は参考例です。実際のケーブルの極性は、各メーカの仕様書で確認してください。

3７．ひずみゲージアンプの製品体系と互換性
当社の販売している歪みゲージアンプは、下記のような製品があります。
ひずみアンプの最新シリーズは STA 型です。旧製品をお使いの場合は、以下の相違点に御注意ください。

1,2,4ゲージ用： LCA-124
・1，２，４ゲージ兼用アンプ
・ブリッジ印加電圧2.5V
・増幅200,400,1000,2000倍
・出力電圧±5V
・消費電流25ｍA￥70,000円■1996年発売

こちらの３機種をお使いの皆様へ

・ひずみゲージアンプの初期モデル
・１，２，４ゲージ兼用タイプ■2008年発売
・1、２ゲージ用と4ゲージ用の２機種に分け小型化とコストダウンを図る。
・4ゲージ用はブリッジ印加電圧を5Vに上げ信号の精度を倍に向上させた。

4ゲージ用： LCA-4G

1,2ゲージ用： LCA-12G

・350Ω×4ゲージ専用
・ブリッジ印加電圧5V・増幅200,400,1000,2000倍
・出力電圧±5V
・消費電流20ｍA￥48,000円

・120Ω×1,2ゲージ専用
・ブリッジ印加電圧2.5V
・増幅200,400,1000,2000倍
・出力電圧±5V
・消費電流25ｍA￥56,000円

4ゲージ用： STA-04G

1,2ゲージ用： STA-12G■2012年06月発売

・350Ω×4ゲージ専用
・ブリッジ印加電圧2.5V
・増幅200,400,800,1600倍
・出力電圧±5V（１μ=1mV※１）
・消費電流15ｍA￥48,000円

・120Ω×1,2ゲージ専用
・ブリッジ印加電圧2.5V
・増幅200,400,800,1600倍
・出力電圧±5V（１μ=1mV※１）
・消費電流25ｍA￥48,000円

・4ゲージ用と１，２ゲージ用でブリッジ印加電圧を2.5Vに統一。
・増幅率1000倍を800倍に変更しひずみ１μ＝出力1ｍVに変換可能。
・1,2ゲージ用は出力の正負の向きを反転させた（歪み増でプラス電圧）。

1,2ゲージ用簡易型 STA-12L

・１，２ゲージ用の小型・低コスト版。
・ゲージの近傍に設置し出力延長可能。
・出力がプラス側なので0～5V計測器で歪みの正負を計測可能。
・増幅率は400倍固定で換算容易（ひずみ2μ＝1ｍV出力）※１ 増幅率800倍の場合

・120Ω×1,2ゲージ専用
・ブリッジ印加電圧2.5V
・増幅400倍・出力電圧-4000～7000μ＝0.5～7V（0μ＝2.5V）
・消費電流25ｍA￥12,800円

旧製品をお使いのお客様が、STA シリーズのひずみ変換器を御利用いただく場合の変更点をまとめました。特に、標準増幅倍率が 1000 倍から 800 倍に下がっている点に、御注意ください。
●４ゲージ用アンプの「LCA-4G」を新型の「STA-04G」に置き換えた場合。
（１）歪みと出力電圧の関係を「1μStarin＝1ｍV」に合わせるために、ブリッジ電圧を 5Ｖから2.5Ｖに下げ、増幅率も 1000 倍を 800 倍に下げました。このため、出力電圧が小さくなります。
①旧製品で 200 倍か 400 倍を使用→新 STA-04G では 2 倍の 400 倍か 800 倍に設定してください。
②旧製品で 1000 倍を使用→新 STA-04G で 1600 倍に設定すると、出力は 2 割減（例：5V→4V）。
③旧製品で 2000 倍を使用→新 STA-04G で 1600 倍に設定すると、出力は 6 割減（例：5V→2V）。
●１，２ゲージ用アンプの「LCA-124 と LCA-12G」を新型の「STA-12G」に置き換えた場合。
（１）増幅倍率の 1000 倍、2000 倍が、それぞれ 800 倍と 1600 倍と小さくなります。
①旧製品で 200 倍か 400 倍を使用→新 STA-12G でも同じ 200 倍か 400 倍を設定してください。
②旧製品で 1000 倍を使用→新 STA-12G で800 倍に設定すると、出力は 2 割減（例：５V→4V）。

③旧製品で 2000 倍を使用→新 STA-12G で 1600 倍に設定すると、出力は 2 割減（例：５V→4V）。

（２）増幅後の出力電圧の正負が、逆になります。
旧型で「ひずみ増加＝出力マイナス減少」の場合→新型では「出力プラス増加」に変わります。
出力電圧の正負を、従来と同じ方向に合わせるためには、以下の対応が必要です。
①１ゲージの場合、出力の正負を計測器側で逆接続するか、ソフト的に逆転計算をさせる。
②２ゲージの場合、アンプに対するゲージの接続順序を、ＡＢＣからＣＢＡの逆順に接続する。

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