계측 및 신호 처리 - 스트레인 게이지
계측 및 신호 처리 - 스트레인 게이지
2. 이 론
◈ 응력
응력은 단위면적당 힘의 단위
◈ Hooke s Law
단순인장이나 압축을 받는 봉에 해단 응력과 변형률 사이의 선형적인 관계는 다음 식으로 나타낼 수 있다.
◈ 굽힘 공식
보의 중립축의 위치를 정하고, 모멘트-곡률 방정식(moment-curvature equation)을 유도해 내면, 응력을 굽힘 모멘트의 항으로 표현할 수 있으며 다음과 같다.
이 식은 굽힘 공식 (Flexure formula)이라 하며, 응력은 굽힘 모멘트 M에는 정비례하고 단면의 관성 모멘트 I에는 반비례 하는 것을 보여 준다.
◈ 공식 유도
알루미늄 보에 작용하는 모멘트는 Wx임으로, 위에 공식들을 이용하면, 다음의 식을 유도할 수 있다.
◈ 스트레인 게이지의 형태
스트레인 게이지는 크게 Strain Sensing Alloys부와 Backing부, Tab부로 이루어져 있으며 그 기능은 다음과 같다.
◉ Strain Sensing Alloys
실제적인 변형량을 감지하는 부분으로 여러 가닥의 저항선으로 구성되어 있어 변형량을 증폭할 수 있도록 되어 있으며, 감지부의 저항선은 Wire 방식이나 Foil 방식으로 되어 있다. 그 재질은 용도에 따라서 Constantan(Ni + Cu), Nichrome(Ni + Cr), Manganin(Ni+Cr+Cu), Karma(Ni+Cr+Al+Fe), Lsaclastic(Ni+Cr+Fe+Mo), 순수Nickel, Platinum, Soft Iron, Copper 등이 있다. 하지만 가장
보편적으로 쓰는 재질은 니켈, 구리 합금인 Constantan을 많이 쓰고 있다.
◉ Backing
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◈ 응력
응력은 단위면적당 힘의 단위
◈ Hooke s Law
단순인장이나 압축을 받는 봉에 해단 응력과 변형률 사이의 선형적인 관계는 다음 식으로 나타낼 수 있다.
◈ 굽힘 공식
보의 중립축의 위치를 정하고, 모멘트-곡률 방정식(moment-curvature equation)을 유도해 내면, 응력을 굽힘 모멘트의 항으로 표현할 수 있으며 다음과 같다.
이 식은 굽힘 공식 (Flexure formula)이라 하며, 응력은 굽힘 모멘트 M에는 정비례하고 단면의 관성 모멘트 I에는 반비례 하는 것을 보여 준다.
◈ 공식 유도
알루미늄 보에 작용하는 모멘트는 Wx임으로, 위에 공식들을 이용하면, 다음의 식을 유도할 수 있다.
◈ 스트레인 게이지의 형태
스트레인 게이지는 크게 Strain Sensing Alloys부와 Backing부, Tab부로 이루어져 있으며 그 기능은 다음과 같다.
◉ Strain Sensing Alloys
실제적인 변형량을 감지하는 부분으로 여러 가닥의 저항선으로 구성되어 있어 변형량을 증폭할 수 있도록 되어 있으며, 감지부의 저항선은 Wire 방식이나 Foil 방식으로 되어 있다. 그 재질은 용도에 따라서 Constantan(Ni + Cu), Nichrome(Ni + Cr), Manganin(Ni+Cr+Cu), Karma(Ni+Cr+Al+Fe), Lsaclastic(Ni+Cr+Fe+Mo), 순수Nickel, Platinum, Soft Iron, Copper 등이 있다. 하지만 가장
보편적으로 쓰는 재질은 니켈, 구리 합금인 Constantan을 많이 쓰고 있다.
◉ Backing
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