블로그 약 변형을 통해 재료 특성을 밝히는 스트레인 게이지

물질 내부의 숨겨진 스트레스를 조용히 전달하고 미세한 변형을 통해 강도를 드러내는 것은 무엇일까요?" 눈에 띄지 않는 기계적 스트레스를 측정 가능한 전기 신호로 변환하여이 기사에서는 이러한 필수 센서 구성 요소의 작동 원칙, 응용 및 설치 과제를 검토합니다.

스트레인 미지 (영어: strain gauge, 영어: strain gauge, 영어: strain gauge) 는 스트레인을 측정하는 센서이다. 스트레인 미지 (영어: strain gauge) 는 물체가 가해지는 힘에 의해 변형되는 정도를 측정하는 센서이다.일반적으로 길이 단위당 변형으로 표현됩니다.그 주요 기능은 스트레스 분석을 위해 기계적 스트레스를 정량화 가능한 전기 신호로 변환하는 것입니다.

스트레인지 미터 는 피에조 레시스티브 효과 의 원칙 을 따라 작동 한다. 전도기 (일반 로 금속) 가 팽창 하거나 압축 될 때, 그 길이 와 가로 면적 이 변화 하여 전기 저항 을 변화 시킨다.이 작은 저항 변화를 측정함으로써, 가이드는 재료가 경험 한 스트레스를 반영합니다.

주요 구성 요소는 다음과 같습니다.

• 격자:감지 요소, 일반적으로 회로 패턴에 배치 된 금속 포일 또는 와이어, 변형에 매우 민감합니다.
• 기판:그리드를 지지하고 측정 표면에 묶는 얇은 단열 기둥.
• 리드:외부 회로로 저항 변화를 전송하는 와이어.
• 보호층:환경적 요인으로부터 그리드를 보호하는 선택적 코팅.

저항 변화 (ΔR) 와 스트레스 (ε) 사이의 관계는 다음과 같습니다.

ΔR/R = Kε

여기서 R는 초기 저항이고 K는 가이드 인수 (물질에 의존하는 민감도 계수) 이다.

종류 는 다음 과 같다.

• 금속 필름 가이드:가장 일반적인 유형, 정적/동적 측정에 탁월한 선형성과 내구성을 제공합니다.
• 반도체 측정기:더 높은 민감성, 그러나 열 안정성이 떨어지고, 전문 응용 프로그램에 적합합니다.
• 와이어 와일드 가이드:비용 효율적이지만, 보다 간단한 구조로,
• 특수 가이드:극한 온도, 용접 애플리케이션 또는 독특한 측정 시나리오를 위해 설계되었습니다.

스트레인 미터는 다음과 같은 중요한 역할을 합니다.

• 구조적 모니터링:다리, 건물, 항공기 등에서 스트레스 이상 현상을 평가합니다.
• 재료 테스트:탄력 모듈, 양력 강도, 그리고 다른 기계적 특성을 결정하는 것.
• 힘 측정:무게, 압력 센서 및 토크 측정 시스템에서 로드 셀에 통합됩니다.
• 운송:자동차 및 항공 우주 공학에서 차량 부품 설계 최적화
• 의료:정확한 혈압과 호흡기 모니터링 장치를 가능하게 합니다.
• 로봇:운동 제어에 대한 관절 토크 피드백을 제공합니다.

적절한 설치는 측정 정확성을 보장합니다.

1. 표면 준비:오염물질 을 깎고, 닦고, 청소 하는 것 으로 제거 한다.
2. 위치:측정 요구 사항에 따라 가이드 배치를 표시합니다.
3. 결합:특수 접착제를 적용 하고, 접착 중 에 공기 거품 을 피 한다.
4. 진료:접착제 설정 동안 제어 된 압력과 온도를 적용하십시오.
5. 배선:열 손상을 방지하기 위해 조심스럽게 용접합니다.
6. 보호:환경적 위험으로부터 보호할 수 있는 코팅이나 장비를 적용합니다.

일반적인 장애물은 다음과 같습니다.

• 온도 효과:브리지 회로나 자기-보완 온도 측정기 같은 보상 기술이 필요합니다.
• 환경 요인:습도, 진동, 그리고 EMI 는 보호 조치가 필요 합니다.
• 접착성 품질:불완전한 결합은 부정확한 스트레스 전송으로 이어집니다.
• 재료 불일치:가이드와 기판 사이의 다른 열 팽창 계수는 측정 오류를 만듭니다.
• 복잡한 표면:곡선 또는 불규칙한 기하학은 전문적인 가이드 또는 표면 처리를 요구합니다.

휠스톤 브리지 회로는 온도 변동을 보상하면서 스트레인 메이저 신호를 증폭시킵니다. 메이저가 브리지의 한 팔을 형성하면 저항의 변화가 회로를 불균형시킵니다.전압에 비례하는 출력 전압을 생성합니다.이 구성은 측정 정확성과 안정성을 향상시킵니다.

필수적 인 감지 도구로서, 스트레인 메이저는 현미경 물질 변형을 실행 가능한 엔지니어링 데이터로 변환합니다.정밀한 접착 기술, 그리고 적절한 보상 방법은 다양한 응용 분야에 걸쳐 신뢰성있는 스트레인 측정이 가능하며, 인프라 안전에서 첨단 로봇에 이르기까지.