스트레인 게이지
1. 실험 목적
외력이나 자주에 의하여 재료는 미소한 변형을 발생하게 되고 어느 수준을 넘어서면 재료는 구조용으로 부적합하게 되며, 파손 및 재해의 원인이 된다. 스트레인의 측정범위는 정적인 측정에서 동적인 측정까지 미치는 것으로 본 실험에서는 스트레인게이지의 원리 및 측정법을 익히는 한편 응력을 구하는 방법을 습득하는 데 있다. 실험기를 다루는 요령습득 및 스트레인 게이지의 작동원리를 이해한다. 한쪽 끝이 고정되어 있는 보에서 실험에 의한 처짐과 이론식에 의한 처짐과 비교해 본다.
2. 이론적 배경
◉ 스트레인 게이지의 원리
물체에 힘이 작용하여 물체의 변형이 일어나는 효과를 이용하여 재료의 응력, 스트레인을 측정하는 센서인 스트레인 게이지는 저항 소자의 길이 변화율과 저항의 변화율이 비례하는 특성을 응용한 것이다. 피 측정물과 스트레인 게이지는 완전히 접착시킨 상태에서
→ 피측정물에서 발생하는 변형량은 변형량 감지 저항체에 그대로 전달.
→ 저항체의 변화는 전기 저항값의 변화를 유발
→ 변형량과 저항변화 사이에는 일정한 관계가 있으며 이 저항값의 변화에서 변형량 값을 알아낼 수 있다.
Strain Gauge는 베이스라 불리는 플라스틱이나 종이 위에 매우 가느다란 금속 전선을 앞, 뒤 반복적으로 배치해 놓은 저항체이다. 일반적으로 전선은 구리와 니켈의 합금을 사용하여 직경은 약 25㎛정도이다. 이 전선은 grid와 같이 지그재그로 감겨져 있고 하중이 작용하면 전선의 길이가 늘어나는 효과를 가져온다. 납땜 부위는 게이지의 끝에 부착되어져 있다. 스트레인게이지는 매우 작게 만들어 질 수 있다. 때로는 0.4mm정도로 작게 만들어 지기도 한다. 이런 게이지는 강한 금속에 부착되어 지며, 일반적으로 하중을 감지하는 로드셀이라는 것을 만든다.
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2013.04.23
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