Intuktion zur Dehnungsmesser

Eine Belastung Messgerät ist ein Gerät, das zur Messung der Dehnung eines Objekts verwendet wird. Erfunden von Edward E. Simmons und Arthur C. Ruge im Jahr 1938 besteht die häufigste Art von Dehnungsmesser aus einer isolierenden flexiblen Unterstützung, die ein metallisches Folienmuster unterstützt. Das Messgerät wird durch einen geeigneten Klebstoff wie Cyanoacrylat an das Objekt befestigt. Wenn das Objekt deformiert ist, wird die Folie deformiert, was zu einer Änderung seines elektrischen Widerstands führt. Diese Widerstandsänderung, die normalerweise unter Verwendung einer Weizensteinbrücke gemessen wird, hängt mit dem Stamm durch die als den Messfaktor bekannte Menge zusammen.

Physischer Betrieb

Eine Dehnungsmesser nutzt die physikalische Eigenschaft der elektrischen Leitfähigkeit und ihre Abhängigkeit von der Geometrie des Leiters. Wenn ein elektrischer Leiter innerhalb der Grenzen seiner Elastizität so gestreckt wird, dass er nicht bricht oder dauerhaft verformt, wird er schmaler und länger, ändert sich, die seinen elektrischen Widerstand von End-to-End erhöhen. Umgekehrt, wenn ein Leiter so komprimiert wird, dass er nicht anschnallt, wird er sich erweitern und verkürzen, wodurch sich Änderungen, die seinen elektrischen Widerstand von End-to-End verringern, verringert. Aus dem gemessenen elektrischen Widerstand der Dehnungsmesser kann die Menge der induzierten Spannung abgeleitet werden.

Eine typische Dehnungsmesser stellt einen langen, dünnen leitenden Streifen in einem Zick-Zack-Muster paralleler Linien an. Dies erhöht die Empfindlichkeit nicht, da die prozentuale Veränderung des Widerstands für einen bestimmten Stamm für den gesamten Zick-Zack die gleiche ist wie für jede einzelne Spur. Eine einzelne lineare Spur müsste jedoch extrem dünn sein und daher bei einer Überhitzung verantwortlich sein (was sowohl ihren Widerstand verändern als auch ausdehnen würde) oder müsste mit einer viel geringeren Spannung betrieben werden, was es schwieriger macht, Widerstandsänderungen zu messen genau.

Messfaktor

Der Messfaktor { displayStyle GF} ist definiert als:

• { displaystyle gf = { frac { delta r/r_ {g}} { epsilon}}}

Wo

• { displayStyle delta r} ist die durch Stamm verursachte Änderung des Widerstands,

• { displayStyle r_ {g}} ist der Widerstand der unverformten Anzeige und

• { displayStyle Epsilon} ist Stamm.

Für gemeinsame Metallfolienmessgeräte beträgt der Messgerät normalerweise etwas mehr als 2 über 2. Für eine einzelne aktive Anzeige und drei Dummy -Widerstände desselben Widerstandes über das aktive Messgerät in einer Weizensteinbrückenkonfiguration, die Ausgabe { displayStyle v} Aus der Brücke stammt ungefähr:

• { displayStyle v = { frac {bv cdot gf cdot epsilon} {4}}}

Wo

• { displayStyle bv} ist die Brückenanregungsspannung.

Folienmessgeräte haben typischerweise aktive Bereiche von etwa 2–10 mm2 Größe. Mit sorgfältiger Installation können die richtigen Messgeräte und der richtige Klebstoff bis zu mindestens 10% gemessen werden.