Introducción a la galga extensométrica

Un medidor de deformación es un dispositivo utilizado para medirtensiónen un objeto Inventado porEdward E. SimmonsyArthur C. Rugeen 1938, el tipo más común de galgas extensométricas consiste en unaislanterespaldo flexible que soporta un patrón de lámina metálica. El medidor está unido al objeto mediante un adhesivo adecuado, comocianoacrilato. A medida que el objeto se deforma, la lámina se deforma, causando suresistencia eléctricacambiar. Este cambio de resistencia, generalmente medido utilizando unpuente de Wheatstone, está relacionado con la cepa por la cantidad conocida comofactor de calibre.

Operación física

Un medidor de deformación aprovecha la propiedad física deconductancia eléctricay su dependencia de la geometría del conductor. Cuando unConductor electricose estira dentro de los límites de suelasticidadde modo que no se rompa o se deforme permanentemente, se volverá más estrecho y más largo, cambios que aumentan su resistencia eléctrica de extremo a extremo. Por el contrario, cuando un conductor se comprime de manera que no se doble, se ampliará y acortará, cambios que disminuirán su resistencia eléctrica de extremo a extremo. De lo medidoresistencia eléctricade la galga extensométrica, la cantidad de inducidaestréspuede inferirse

Una galga extensométrica típica organiza una tira conductora larga y delgada en un patrón en zigzag de líneas paralelas. Esto no aumenta la sensibilidad, ya que el cambio porcentual en la resistencia para una cepa dada para todo el zig-zag es el mismo que para cualquier rastro individual. Sin embargo, una sola traza lineal tendría que ser extremadamente delgada y, por lo tanto, susceptible de sobrecalentamiento (lo que cambiaría su resistencia y haría que se expandiera), o tendría que funcionar a un voltaje mucho más bajo, lo que haría más difícil medir los cambios de resistencia precisamente.

Factor de calibre

losfactor de calibre{\ displaystyle GF}Se define como:

• {\ displaystyle GF = {\ frac {\ Delta R / R_ {G}} {\ epsilon}}}

dónde

• {\ displaystyle \ Delta R}es el cambio en la resistencia causado por la tensión,

• {\ displaystyle R_ {G}}es la resistencia del medidor no deformado, y

• {\ displaystyle \ epsilon}Es la tensión.

Para los medidores de lámina metálica comunes, el factor del medidor generalmente es un poco más de 2. Para un solo medidor activo y tres resistencias ficticias de la misma resistencia con respecto al medidor activo en unpuente de Wheatstoneconfiguración, la salida {\ displaystyle v}desde el puente es aproximadamente:

• {\ displaystyle v = {\ frac {BV \ cdot GF \ cdot \ epsilon} {4}}}

dónde

• {\ displaystyle BV}es el voltaje de excitación del puente.

Los medidores de aluminio generalmente tienen áreas activas de aproximadamente 2–10 mm2 de tamaño. Con una instalación cuidadosa, el medidor correcto y el correctoadhesivo, se pueden medir tensiones de al menos 10%.