계측 및 센서(광탄성)

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최초 등록일
2009.11.26
최종 저작일
2008.07
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계측 및 센서(광탄성)

목차

1.How do strain gages work
2.광탄성 [光彈性, photoelasticity]을 이용한 응력측정

본문내용

1.How do strain gages work
1) 스트레인 게이지란?
물체에 외부로부터의 힘을 가하면내부에서는 이에 저항하는 應力(stress)이 발생하는 동시에
물체를 구성하고 있는 분자 상태가 화하여 물체의 형상, 또는 치수적인 것이 변화를 일으킵니다.
이러한 물리적인 변형을 스트레인(strain)또는 변형도라고 하며, 이를 메카니즘을 통하여
전기적인 신호로 변화시켜 피측정물의 변형량을 측정하는 저항 Sensor입니다.

2)응용 분야
로드셀 및 Torque 측정용 자동차 , 자기 부상 열차, 항공 우주, 건축 분야의
응력 측정 압력 측정 sensor, 다양한 물리량 변환기 가속도 변환기, 기계 부문,
유압 부문 의료 및 스포츠 분야

3)스트레인게이지종류
(1) 금속 스트레인 게이지
금속 저항선은 외력에 의해 신축, 즉 그 단면적과 길이가 변화함으로써 전기저항이
변하게 된다. 이 효과를 이용한 것이 금속저항선 스트레인 게이지이고, 그 기본적인
구조는 아래 그림과 같다

<금속저항선 스트레인게이지>
응용원리: 절연체 기판 위에 저향률이 높은 금속저항선을 접착제로 고정시키고,
단말에 인출선(리드선)이 연결되어 있다. 이것을 피측정물의 한쪽면 또는 양쪽면에
접착제로 붙여서 물체의 스트레인을 전기저항으로 변환, 검출한다.
최근에는 저항선 대신 같은 종류의 합금으로 저항박 (diaphragm)을 이용하는 경우가
많은데 이를 금속저항박 스트레인 게이지라 한다.
게이지의 감도는 게이지율 (gauge factor) G 로 표현하고, 이것은 게이지의
저항변화율 ΔR/R, 스트레인을 Δl/l 이라고 하면 다음과 같이 표현된다.

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