Strain Gauge: Prinsip Kerja & Rajah

Apakah Strain Gauge

Strain gauge adalah resistor yang digunakan untuk mengukur tegangan pada objek. Apabila gaya luar diterapkan pada objek, terjadi deformasi pada bentuk objek tersebut. Deformasi ini, baik kompresi atau tensil, disebut sebagai strain, dan diukur oleh strain gauge. Ketika objek berdeformasi dalam batas elastisitas, objek tersebut menjadi lebih sempit dan panjang atau menjadi lebih pendek dan lebar. Akibatnya, terjadi perubahan dalam tahanan dari ujung ke ujung.

Strain gauge peka terhadap perubahan kecil yang terjadi pada geometri objek. Dengan mengukur perubahan tahanan objek, jumlah stres yang ditimbulkan dapat dihitung.

Perubahan tahanan biasanya memiliki nilai yang sangat kecil, dan untuk mendeteksi perubahan kecil tersebut, strain gauge memiliki strip logam tipis yang panjang dan disusun dalam pola zigzag pada bahan non-konduktif yang disebut carrier, seperti yang ditunjukkan di bawah, sehingga dapat memperbesar jumlah stres kecil dalam grup garis paralel dan dapat diukur dengan akurasi tinggi. Gage dilekatkan pada perangkat dengan perekat.

Ketika objek menunjukkan deformasi fisik, tahanan listriknya berubah dan perubahan tersebut kemudian diukur oleh gage.

Rangkaian Jembatan Strain Gauge

Rangkaian jembatan strain gauge menunjukkan stres yang diukur melalui derajat ketidakseimbangan, dan menggunakan voltmeter di tengah jembatan untuk memberikan pengukuran yang akurat dari ketidakseimbangan tersebut:

Dalam rangkaian ini, R1 dan R3adalah lengan rasio yang sama, dan R2 adalah lengan reostat yang memiliki nilai sama dengan tahanan strain gauge. Ketika gage tidak tertegang, jembatan seimbang, dan voltmeter menunjukkan nilai nol. Seiring perubahan tahanan strain gauge, jembatan menjadi tidak seimbang dan menghasilkan indikasi pada voltmeter. Tegangan output dari jembatan dapat diperkuat lebih lanjut oleh amplifier diferensial.

Variasi Suhu Strain Gauge

Faktor lain yang mempengaruhi tahanan gage adalah suhu. Jika suhu lebih tinggi, tahanan akan lebih besar, dan jika suhu lebih rendah, tahanan akan lebih kecil. Ini adalah sifat umum semua konduktor. Kita dapat mengatasi masalah ini dengan menggunakan strain gauge yang kompensasi suhu otomatis atau dengan teknik strain gauge dummy.

Sebagian besar strain gauge dibuat dari paduan constantan yang menghilangkan efek suhu pada tahanan. Namun, beberapa strain gauge tidak terbuat dari paduan isoelastis. Dalam kasus seperti itu, strain gauge dummy digunakan di tempat R2 dalam rangkaian strain gauge quarter bridge yang bertindak sebagai perangkat kompensasi suhu.

Setiap kali suhu berubah, tahanan akan berubah dalam proporsi yang sama di kedua lengan reostat, dan jembatan tetap dalam keadaan seimbang. Efek suhu menjadi netral. Lebih baik menjaga tegangan rendah agar pemanasan sendiri dari strain gauge dapat dihindari. Pemanasan sendiri dari gage tergantung pada perilaku mekanisnya.

Penyusunan ini dianggap sebagai quarter-bridge. Ada dua penyusunan lainnya, yaitu half-bridge dan full-bridge, yang memberikan sensitivitas yang lebih besar daripada rangkaian quarter-bridge. Namun, rangkaian quarter-bridge masih banyak digunakan dalam sistem pengukuran strain.

Penggunaan Strain Gauge

• Dalam bidang pengembangan teknik mesin.

• Untuk mengukur stres yang dihasilkan oleh mesin.

• Dalam bidang pengujian komponen pesawat seperti; tautan, kerusakan struktural, dll.

Pernyataan: Hormati aslinya, artikel yang baik layak dibagikan, jika terdapat pelanggaran silakan hubungi untuk dihapus.