스트레인게이지를 이용한 캔압력 측정 실험 결과보고서

목차

1. 실험목적
2. 실험이론
3. 실험 장치 및 방법
4. 실험결과
5. 실험고찰
6. 결론

본문내용

1. 실험 목적

물체가 외력으로 변형될 때 변형률을 측정하는 센서인 스트레인게이지를 이용하여 캔압력을 측정한다. 이를 통해 압력에 따른 실린더의 변형을 고체역학 관점에서 이해한다. 그리고 스트레인게이지의 작동원리와 스트레인게이지 구동 회로를 학습한다.

2. 실험 이론

스트레인 게이지의 기초
스트레인 게이지는 변형률에 따른 전지저항 변화를 이용하여 변형률을 측정하는 장치이다. 물체에 변형이 발생하게 되면, 스트레인게이지에도 물체와 동일한 양의 변형이 가해지게 된다. 이때 변형률에 따라 스트레인게이지 안에 있는 금속이 변형되면서 전기저항이 변하게 된다. 따라서 이 전기저항 변화를 측정하면 스트레인게이지가 부착된 위치에서의 변형을 측정할 수 있다.
스트레인게이지의 변형률을 ∆l/l이라 할 때 변형에 따른 전기저항 변화율, ∆R/R과의 비를 GF(Gage Factor)라고 한다. GF는 스트레인게이지의 감도를 의미한다. GF는 일반적으로 2정도의 값을 가진다.

인장응력을 받는 알루미늄캔의 변형률
알류미늄캔과 같이 원통형 물체는 원주방향으로의 응력(σ_H)과 높이방향으로의 응력(σ_L)이 달라진다. 따라서 원주방향으로의 변형률(ϵ_H)과 높이 방향으로의 변형률(ϵ_L)이 달라진다.

3. 실험 장치 및 방법

측정장치
Labview, DAQ, 스트레인게이지, 음료캔, 일자드라이버, 브레드 보드, 증폭기, 접착제, 사포

실험 방법
1. 스트레인게이지를 캔 표면에 부착하기 위해 먼저 캔 표면을 사포로 깨끗이 문지른다. 스트레인 게이지를 축방향이 아닌 둘레방향으로 부착한다.
2. 휘스톤 브릿지를 브레드 보드상에 구성한다.
3. 증폭기와 DAQ를 연결한다. 증폭기의 OUT과 DAQ의 Al1을 연결하고 증폭기의 GND와 DAQ의 GND를 연결한다. 그리고 컴퓨터와 DAQ를 USB 선으로 연결한다.
4. 구성한 휘스톤 브릿지의 가변저항을 조절하여 출력 전압을 0으로 설정한다.

참고 자료

없음