스트레인 게이지 예비레포트

소개

스트레인 게이지에 관한 원리와 구조 등의 실험 예비 레포트

목차

1.원리와 구조
2.용도
3.휘스톤브릿지
4.응력과 변형률 관계
5.관계식
6.Thermal Strain

본문내용

- 스트레인 게이지(Strain Gage) -
1. 원리와 구조
스트레인 게이지는 물리적인 변형량을 전기적인 신호로 바꾸어 피측정물의 변형량을 측정하는 저항센서이다
(1) 기본 원리
금속저항체를 당기면 길어지는 동시에 가늘어져 전기 저항값이 증가하고 반대로 압축되면 전기 정항값이 감소한다는 것을 식으로 나타낼 수 있다
여기서 L 은 저항체의 길이, A 는 단면적, ρ 는 비저항이다. 따라서 같은 소재의 저항체인 경우 길이가 길어지고 단면적이 좁아질수록 큰 저항값을 가진다
<그림 1>과 같은 저항체를 측정하고자 하는 물체에 부착시켜 길이 방향으 로 이완, 수축시킬 경우 그 변형량에 비례하여 저항값의 변화가 생긴다. 특히 부착시키는 저항체가 얇고 가늘수록 피측정물과 같이 거동할 것이므 로 물체의 변형량을 충분히 전달해 줄 것임을 예상할 수 있다.
(2) 구조 및 기능
<그림 2>는 스트레인 게이지의 구조와 피측정 물체에 부착시킨 상태에서 의 단면도이다.
중요한 부분의 특징을 살펴보면 다음과 같다.
① 변형량 감지 저항체
스트레인 게이지의 가장 중요한 부분이다. 보통 열 가닥의 세선을 한 방향으로 배열하여 직렬로 연결함으로써 감지량을 증대시킨다. 용도에 따라 Constantan, Karma. Nichrome 등 금속 합금이 쓰이고 있으나 구리와 니켈의 합금인 Constantan을 가장 많이 쓰며 두께는 대략 5정도로 사용한다
② 보호재
변형량 감지 저항체를 물리적, 화학적인 손상으로부터 보호하기 위하여 Backing 소재와 같은 소재로 보호(Encapsulation)를 하거나 전용의 Coa-ting 재료를 이용하여 보호한다.
2. 스트레인 계이지의 용도
스트레인 게이지의 용도는 크게 응력 해석용과 변화기용으로 나뉘어 진다
(1) 응력해석용
측정하려고 하는 장소에 게이지를 붙이고, 그 장소에서 외력에 의해 발생 하고 있는 변형을 측정하여, 그것에 가해진 힘(응력)을 알고, 그 재료, 구 조물 등의 성질을 알려고 하는 것
① 기계 요소의

참고자료

· 없음