스트레인 게이지란 무엇이며 어떻게 작동합니까?

스트레인 게이지는 무엇을 측정합니까?

스트레인 게이지를 논의할 때 가장 먼저 이해해야 할 것은 측정 대상입니다. 스트레인 게이지는 측정된 전기 저항이 스트레인의 변화에 ​​따라 달라지는 센서입니다. 변형률은 적용된 응력으로 인해 발생하는 재료의 변형 또는 변위입니다. 응력은 재료에 가해지는 힘을 재료의 단면적으로 나눈 것입니다. 로드셀 스트레인 게이지가 있는 빔 요소를 통해 응력을 집중시키도록 설계되었습니다. 스트레인 게이지는 적용된 힘, 압력, 토크 등을 측정할 수 있는 전기 신호로 변환합니다. 힘은 스트레인을 유발하며, 이는 전기 저항의 변화를 통해 스트레인 게이지로 측정됩니다. 그런 다음 다음을 사용하여 전압 측정을 수집합니다. 데이터 수집.

스트레인 게이지 다이어그램 예

 

스트레인은 어떻게 측정됩니까?

스트레인 측정 프로세스가 설정되었으므로 스트레인 게이지를 사용할 때 다음 단계는 유용한 데이터를 얻는 것입니다. 스트레인 게이지는 스트레인과 관련된 저항의 미세한 변화에 정확하게 응답할 수 있는 전기 회로에 연결되어야 합니다. 여러 스트레인 게이지를 분할 브리지 회로에서 사용하여 전기 저항의 작은 변화를 측정할 수 있습니다. 이를 휘트스톤 브리지라고 합니다. Wheatstone 브리지 구성에서 여기 전압은 회로 전체에 적용되고 출력 전압은 브리지 중간의 두 지점에서 측정됩니다. 로드 셀에 작용하는 부하가 없을 때 Wheatstone 브리지는 균형을 이루고 출력 전압은 XNUMX입니다. 스트레인 게이지 아래에 있는 재료의 작은 변화는 재료와 함께 변형될 때 스트레인 게이지의 저항에 변화를 줍니다. 이로 인해 브리지가 균형에서 벗어나 출력 전압이 변경됩니다. 앞서 언급했듯이 저항 변화는 미미하므로 변화를 적절하게 결정하기 위해 신호 증폭이 종종 필요합니다. 증폭 과정은 변형 신호 변화를 강화합니다. 그러나 이는 또한 신호에서 더 많은 원치 않는 노이즈가 감지되도록 합니다. 신호 컨디셔닝은 과도한 노이즈를 필터링하여 정확하고 이해하기 쉬운 데이터를 보장합니다. 

휘트스톤 브리지 스트레인 게이지 다이어그램

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특색있는 이미지 제공 : 크리스찬 V. / CC BY.