경북대학교 기초전기전자실험 스트레인게이지 실험보고서 [기계공학부]

소개

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목차

1. 실험 목적

2. 실험 관련 이론
1) 스트레인 게이지(=변형 게이지, Strain gauge)
2) 게이지율 (Gauge Factor=GF)
3) 휘트스톤 브리지 (Wheatstone Bridge)
4) VDAS (데이터 획득장치)

3. 실험 방법
1) 굽힘 실험
2) 비틀림 실험

4. 실험 결과
1) 굽힘 실험 (Gauge Factor=2.16)
2) 비틀림 실험

5. 결과 분석 및 고찰
1) 굽힘 실험
2) 비틀림 실험

본문내용

1. 실험 목적

(1) 스트레인 게이지를 사용하여 장비의 사용법과 특성을 익힌다.
(2) 구부러지는 물체에서 변형을 측정하는 법과 그 결과를 이론과 어떻게 비교하는지 익힌다.
(3) 게이지의 극을 확인하는 방법을 익힌다.
(4) 비틀리는 물체에서 전단과 토크 변형 게이지를 사용하여 변형을 측정하는 법과 그 결과를 이론과 어떻게 비교하는지 익힌다.

2. 실험 관련 이론

1) 스트레인 게이지(=변형 게이지, Strain gauge)
(1) 스트레인 게이지의 구조
부착면과 커버 사이에 실제 측정에 사용되는 그리드(저항)가 있으며 스트레인 게이지는 피측정물에 부착되어 측정물에 생기는 미세한 변화(인장, 압축)와 스트레인 게이지의 그리드에 생기는 변화가 동일한 조건에서 그리드(저항)의 값이 변화되는 것을 응용하여 변형률이 측정된다.
얇은 전기절연물 부착면 위에 격자모양의 포토에칭 가공된 저항박(그리드)을 입히고, 입출선(센서 케이블)을 부착한다. 또한 외부의 노이즈 및 다양한 환경조건의 영향을 줄이기 위한 커버를 덮는다.

- 부착면 (Backing)
피측정물과 그리드(저항선)의 전기적인 절연과 그리드(저항선)의 형상유지, 측정 대상에 접착이 용이하도록 하기 위한 부분이다. 재질은 폴리이미드(Polyimide) 또는 에폭시(Epoxy) 등이 사용되며 두께는 12~50μm 정도이다.
- 그리드 (Grid)
실제적인 변형률을 감지하는 부분으로 위의 그림과 같은 모양의 형상을 가진다. 감지부의 저항선은 와이어(Wire)방식 또는 포일(Foil)방식으로 되어있으며, 그 재질은 용도에 따라 Constantan (Ni+Cu), Nichrome (Ni+Cr), Manganin (Ni+Cr+Cu), Karma (Ni+Cr+Al+Fe), Lsaclastic (Ni+Cr+Fe+Mo), Nickel, Platinum, Soft Iron, Copper 등이 있다.

참고자료

· https://m.blog.naver.com/tkawns4537/220534485850 스트레인게이지
· https://m.blog.naver.com/iotsensor/222092061130 게이지 인수
· https://nate9389.tistory.com/40 휘트스톤 출력전압
· https://mechengineering.tistory.com/398 DAS, 위키백과, 교재