변형률(스트레인) 측정방법

소개

변형률(스트레인) 측정방법입니다. (스트레인게이지, 휘스톤브릿지)

목차

1. 변형률(Strain) 측정방법
① 접촉식
② 비접촉식
2. 스트레인 게이지의 종류 및 원리
3. 스트레인게이지 부착 및 사용방법
4. 휘스톤브릿지의 종류 및 원리
5. 보간법

본문내용

1. 변형률(Strain) 측정방법
① 접촉식 :
- LVDT(접촉식 변위측정 센서) :
* LVDT(The linear variable differential transformer)는 선형 거리 차이를 측정하는 전기적 변환기 형태를 말하는데 3개의 솔레노이드 코일이 튜브 주변에 위치하고 있다. 가운데 코일이 주된 것이고 나머지가 두 개가 바깥에 위치하고 있다. 실린더 형태의 자석 코어가 튜브 중심을 따라 이동하여 측정 대상의 위치값을 알려준다.

* 작동방법 : 절연된 튜브를 따라 3개의 코일이 대칭적으로 배치되어 있는 경우, 가운데 코일은 1차코일 나머지 양쪽 코일은 2차 코일로서 서로반대방향으로 감겨있고, 직렬 연결되어 있다. 코어가 튜브를 통해 이동하게 되면 그 변위를 측정하게 된다. LVDT의 출력은 서로 다른 두 변위에 대해 동일한 크기의 출력전압이 나온다. 따라서 두 변위를 구별하기 위해 위상차가 180도가 나는 것을 판별해야한다. 일반적인 LVDT는 유효변위가 ±2mm에서 ±400mm 정도이고, 비선형 오차는 대략 ±0.25% 정도이다. LVDT는 변위를 계측하고자 하는 표면에 연결되거나 장치에 나사 체결되어있다. 또한 직접적인 변위 이외에도 힘, 중량, 압력 등의 계측에도 많이 사용되는데 이때는 이러한 물리량이 변위의 형태로 나타나도록 해야한다.

* 장정 : 1) 비접촉 검지가 가능하다.
2) 긴 수명, 높은 신뢰성.
3) 에너지 보존이 가능하다.(영구 마그네트의 이용)
4) 습도 등의 영향을 받기 어렵다.
5) 비교적 값이 싸다.


- 스트레인 게이지 :
스트레인 게이지(Strain gage)는 “스트레인” 즉, 물체에 외력이 작용하여 물체의 변형이 일어나는 효과를 이용하여 재료의 응력, 스트레인을 측정하는 센서이다.
스트레인 게이지에는 금속 스트레인 게이지와 반도체 스트레인 게이지가 있다.

* 금속스트레인게이지 : 금속저항선은 외력에 의해
신축 즉 단면적과 길이가 변화함으로써 전기저항이
변하게 되는 효과를 이용한 것

참고자료

· http://ko.wikipedia.org/wiki/LVDT
· http://blog.naver.com/quixo?Redirect=Log&logNo=80005148694
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