Strain Gage의 종류 및 측정방법

소개

건축구조실험 `Strain Gage의 종류 및 측정방법` 입니다.

목차

1. 스트레인 게이지의 구조

2. 힘의 측정
2.1 측정회로
2.2 휘트스톤 브리지 회로

3. 게이지 그리드 개수에 따른 분류
3.1 싱글게이지
3.2 T형 로젯 게이지
3.3 로젯 게이지
3.4 가위형 게이지

4. 게이지 저항에 따른 분류

5. 기타 환경 및 조건에 따른 분류

6. 참고문헌

본문내용

1. 스트레인 게이지의 구조
스트레인 게이지는 변형이 발생하는 방향으로 저항선을 부착하여 만든다. 스프링 요소에 변형이 발생하면, 이 저항선도 같은 크기의 변형이 발생된다. 이때 저항선을 여러 번 왕복하여 부착함으로 전체적으로 긴 길이의 변형이 발생하도록 유도한다.
여기서 구조적으로 피할 수 없는 짧은 거리는 변형이 발생하는 방향과 직각이 되지만 전체적으로는 무시하고 있다.
저항선이 갖는 저항 R은 길이 l, 단면적 A, 고유 저항 ℯ에 의존하며, 다음 식으로 표현된다.

4. 게이지 저항에 따른 분류
스트레인 게이지는 50∼1,000Ω 정도이나 가장 일반적으로 사용하는 것은 120Ω, 350Ω 두 가지를 사용한다.
보통의 경우에는 120Ω을 많이 사용하나 사용자의 요구에 따라서 보다 높은 정도를 요구하는 경우에는 350Ω을 사용한다. 항공기 부품 및 동체의 비행 시험 및 자동차 구조물 시험 등이 좋은 예이다.
가격적인 면에서는 120Ω이 350Ω보다 저렴하지만 정밀도 면에서 350Ω이 약 3배 정도가 좋은 것으로 계산된다. 즉, 120Ω이 1/120으로 약 1%의 변화를 나타내는 반면 350Ω은 1/350으로 0.3%의 변화를 나타낸다.
옴의 법칙을 적용한다면 V = I×R이므로, 당연히 저항이 커지므로 출력 V는 커지게 되어서 미세한 변화에 대해서도 보다 큰 출력으로 변화 양상을 확인할 수 있다.

5. 기타 환경 및 조건에 따른 분류
① 시험 환경에 따라 상온용, 고온용, 저온용
② 시험 시현의 종류에 따라 스틸용, 알루미늄용, 유리용, 복합재료용, 플
라스틱용
③ 피로 측정 게이지
④ 잔류 응력용 게이지
⑤ 압력 측정용(다이어프램) 게이지
⑥ 용접형 게이지
⑦ 표면 온도 측정용 게이지
⑧ 스트립 경사도 측정용 게이지
⑨ 균열 확산 측정용 게이지

참고자료

· ○ 자동화를 위한 센서공학 (성안당)
· ○ http://www.machinenow.co.kr