استرین گیج
Strain Gauge
وقتی بر جسمی نیرو وارد میگردد استرس و استرین ایجاد میشود . استرس معرف مقاومت درونی جسم در مقابل نیرو است و استرین در حقیقت بیانگر جابجائی و تغییر شکل جسم میباشد .استرین گیج یا کرنش سنج در واقع برای اندازه گیری کرنش و تغییرات فیزیکی ناشی از اعمال فشار بر جسم طراحی گردید است و معمولا استرین گیج ها را از سیم هایی با جنس مس نیکل می سازند و به شکل رفت و برگشت روی پلاستیک های مقاومی می چسبانند. ابعاد استرین گیج ها از چند میلی متر مربع تا چند سانتی متر مربع است و دارای مقاومتی از چند ده تا چند هزارم اهم می باشند. استرین گیجها در اندازه گیری فشار ، وزن در لودسل ، گشتاور در ترک متر و همچنین سنسورهای موقعیت به وفور مورد استفاده قرار میگیرد .برای اندازه گیری تغییرات مقاومتی سنسور استرین گیج از پل وتسون استفاده می گردد .
استرین گیج میتواند در مدار پل وتسون به صورت چهار تایی یا ( full Bridge) و دوتایی یا (half bridge) و یا کمتر برای مثال تکی (quarter bridge) و … متصل گردد . در مدل تکی پل به کمک یک مقاومت دقیق کامل میگردد و با تحریک یک منبع تغذیه مستقیم ، ولت متر متصل مطابق تصویر مدار زیر اختلاف پتانسیل صفر را اندازه گیری میکند . با وارد شدن استرس بر روی استرین گیج مقاومت تغییر میکند و ناپایداری در پل وتسون به وجود میآید که باعث اینجاد سیگنال میلی ولتی و اندازه گیری آن در دو سر ولتمتر میباشد . به کمک تجهیزات الکترونیکی این ولتاژ تقویت شده به 5 تا 10 ولت مناسب سیستهای اندازه گیری و نمایش و ثبت داده نظیر دیتا اکوزیشن و … میگردد .
بیشتر تولید کنندگان استرین گیج با توجه به کابرد در الگوهای مختلفی اقدام به تولید این المان سنسور میکنند . همچنین تجهیزات جانبی شامل چسب مخصوص و مواد آماده سازی ، تگهای اتصال ، کابل و غیره نیز جزء تولیدات این کمپانی هاست .
اتصال استرین گیج مهارت و نکاتی لازم دارد که در تمرین و تجربه به دست می آید
در انتخاب استرین گیج بایستی به این موارد توجه داشت .
- فاكتور گيج بالا باشد(ايجاد كم كرنش سبب تغييرات زياد در مقاومت)
-
پایداری بالا، خطی بودن و پسماند کم
- حساسیت کمتر به عوامل محیطی مثل دما
-
اندازه فیزیکی و جرم ان کم باشد
-
سطح اشغال شده كم باشد تا بتوان به كرنش نقطه اي نزديك شد
-
مقاومت کرنش سنج کم ولی حساسیت به کرنش بالا باشد
-
رابطه بین تغییرات مقاومت و تغییرات کرنش خطی باشد