스트레인 게이지 스트레인 게이지(또는 스트레인 센서)는 외부 힘의 영향으로 물체가 변형되는 것을 측정하는 장치입니다. 기계적 변형을 전기 신호(저항 변화)로 변환함으로써 엔지니어는 응력, 힘, 압력 및 기타 여러 매개변수를 계산할 수 있습니다.
스트레인 게이지는 도체가 기계적으로 변형될 때 전기 저항이 변하는 원리를 이용합니다. 이러한 원리를 스트레인 게이지라고 합니다. 압저항 효과.
변형률 게이지 작동에 관련된 구체적인 단계는 다음과 같습니다.
1. 물리학의 기본 원리: 저항 (도체의 저항(R)은 도체의 길이에 따라 달라집니다.L) 및 단면적(A) 다음 공식에 따르면: R=𝜌⋅(L/A).
늘렸을 때: 줄은 점점 길어지고 가늘어졌다. → 저항 증가하다.
압축 시: 전선은 점점 짧아지고 굵어집니다. → 저항 감소하다.
2. 변형 전파 과정 스트레인 게이지는 일반적으로 매우 얇은 금속 메쉬(금속 호일)를 유연하고 절연성이 있는 베이스에 접착하여 제작됩니다.
센서는 특수 접착제를 사용하여 측정 대상 물체의 표면에 단단히 부착됩니다.
물체가 힘과 변형을 받으면 접착층이 그 변형을 센서의 금속망에 직접 전달합니다.
3신호 변환(휘트스톤 브리지 회로):스트레인 게이지의 저항 변화는 극히 작기 때문에(일반적으로 마이크로옴 단위로 측정됨) 기존의 측정기로는 직접 측정할 수 없습니다. 대신 센서를 다른 장치에 연결하여 측정합니다. 휘트스톤 브리지 회로:
이 회로는 저항의 작은 변화를 전압의 변화로 변환합니다.Vout).
이 전압은 증폭 및 처리 과정을 거쳐 왜곡된 값으로 표시됩니다.𝜖) 또는 특정 힘의 단위.
스트레인 게이지의 주요 실제 적용 분야:
1. 응력 분석 및 재료 시험
내구성 테스트: 재료(금속, 플라스틱, 복합재료)가 파손되기 전까지 견딜 수 있는 하중을 측정하십시오.
설계 최적화: 이는 엔지니어들이 자동차 프레임이나 비행기 날개와 같은 제품의 모양과 재료를 조정하여 안전을 확보하는 동시에 재료를 절약할 수 있도록 도와줍니다.
2. 구조물 건전성 모니터링(SHM)
건설 프로젝트: 교량, 수력 발전 댐, 고층 건물과 같은 중요 구조물에 부착되어 안정성을 모니터링하고 위험 징후를 조기에 감지합니다.
터널 및 지반공학: 산사태를 방지하기 위해 터널 라이닝, 옹벽의 변형 또는 토양 및 암석의 이동을 측정합니다.
3. 다른 유형의 센서 제조
스트레인 게이지는 많은 일반적인 측정 장치의 핵심 부품(심장)입니다.
로드셀: 정밀 저울부터 차량용 저울까지 다양한 종류의 전자 저울에 사용됩니다.
압력 센서: 산업용 파이프라인 내 액체 또는 기체의 압력을 측정합니다.
토크 센서: 엔진이나 기계의 회전축에 작용하는 토크를 측정합니다.
4. 운송 및 기계 분야에서의 응용
항공우주: 비행 중 항공기 날개와 우주선 동체의 휘어짐을 모니터링하십시오.
자동차 산업: 충돌 여부를 점검하고, 제동력을 측정하며, 기계 부품의 진동을 확인합니다.
해운: 해양 파도의 충격에 노출될 때 선박 선체에 가해지는 응력을 측정합니다.
5. 생의학 및 로봇공학
의료 분야: 의수나 수술 로봇에 부착되는 이 장치는 촉각에 반응하여 사람 손처럼 정밀하게 작동할 수 있습니다.
뼈 연구: 동작 연구에서 뼈와 관절에 작용하는 힘을 측정합니다.
교와일본의 교와(Kyowa)는 측정 기기 분야의 세계적인 선도 제조업체로, 1949년 일본 최초로 스트레인 게이지를 개발한 것으로 유명합니다. 교와의 제품은 뛰어난 신뢰성과 다용도성을 인정받아 기초 연구부터 까다로운 산업 현장에 이르기까지 다양한 분야의 요구를 충족합니다.
변형률 게이지 소개【KYOWA】
인기 있는 스트레인 게이지 모델:교와는 다양한 재료와 환경 조건에 적합한 폭넓은 모델 라인업을 제공합니다.
KFGS 시리즈(표준): 이 제품은 유연한 폴리이미드 수지(두께 약 14μm)를 기반으로 하는 표준 라인으로, 뛰어난 내습성과 온도 자체 보정 기능을 제공합니다.
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