Strain Gauge: کارکرد اصلی و دائرہ

کیا ہے سٹرین گیج

ایک سٹرین گیج ایک ریزسٹر ہوتا ہے جو کسی آبجکٹ پر سٹرین کو مپنے کے لئے استعمال ہوتا ہے۔ جب کسی بیرونی قوت کا آبجکٹ پر اثر ہوتا ہے، تو آبجکٹ کی شکل میں تبدیلی وقوع پذیر ہوتی ہے۔ یہ شکل میں تبدیلی چاہے دباو کی ہو یا فشار کی، اسے سٹرین کہتے ہیں، اور یہ سٹرین گیج سے مپا جاتا ہے۔ جب آبجکٹ کی تبدیلی کشسانی کے حدود کے اندر ہوتی ہے، تو یا تو یہ نارو اور لمبا ہو جاتا ہے یا چھوٹا اور چوڑا ہو جاتا ہے۔ اس کے نتیجے میں آبجکٹ کے سرے سے سرے تک مقاومت میں تبدیلی ہوتی ہے۔

سٹرین گیج آبجکٹ کی جیومیٹری میں ہونے والی چھوٹی تبدیلیوں کے حساس ہوتا ہے۔ آبجکٹ کی مقاومت میں ہونے والی تبدیلی کو مپ کر، پیدا ہونے والے استرس کی مقدار کا حساب لگایا جا سکتا ہے۔

مقاومت میں تبدیلی عام طور پر بہت چھوٹی مقدار ہوتی ہے، اور اس چھوٹی تبدیلی کو محسوس کرنے کے لئے، سٹرین گیج کے پاس ایک لمبی نرم میٹالک سٹرپ ہوتی ہے جو زگ زاگ پیٹرن میں ڈھائی گئی ہوتی ہے جسے کیریئر کہا جاتا ہے، جیسا کہ نیچے دکھایا گیا ہے، تاکہ یہ چھوٹی مقدار کو سکڑنے کے گروپ میں بڑھا سکے اور اعلی درجے کی صحت سے مپ سکے۔ گیج کو ایک لپیٹنے والے مواد سے آبجکٹ پر چسبا ہوتا ہے۔

جب کسی آبجکٹ کو فزیکل تبدیلی ہوتی ہے، تو اس کی الیکٹرکل مقاومت تبدیل ہوجاتی ہے اور یہ تبدیلی پھر گیج سے مپی جاتی ہے۔

سٹرین گیج بریج سرکٹ

سٹرین گیج بریج سرکٹ مپنے گئے استرس کو عدم توازن کی مقدار سے ظاہر کرتا ہے، اور بریج کے مرکز میں ایک ولٹمیٹر کا استعمال کرتا ہے تاکہ اس عدم توازن کا صحیح مپ لیا جا سکے:

اس سرکٹ میں، R1 اور R3 ایک دوسرے کے برابر ہوتے ہیں، اور R2 ریئسٹارم آرم ہوتا ہے جس کی قیمت سٹرین گیج کی مقاومت کے برابر ہوتی ہے۔ جب گیج سکڑا ہوا نہ ہو، تو بریج متوازن ہوتا ہے، اور ولٹمیٹر صفر کی قیمت دکھاتا ہے۔ جب سٹرین گیج کی مقاومت میں تبدیلی ہوتی ہے، تو بریج غیر متوازن ہوجاتا ہے اور ولٹمیٹر پر ایک انڈیکیشن پیدا ہوتا ہے۔ بریج سے آؤٹ پٹ ولٹیج کو ایک ڈفرونشل امپلی فائر سے مزید بڑھایا جا سکتا ہے۔

سٹرین گیج کی درجہ حرارت کی تبدیلی

گیج کی مقاومت کو متاثر کرنے والے ایک اور عنصر درجہ حرارت ہے۔ اگر درجہ حرارت زیادہ ہو تو مقاومت بھی زیادہ ہوگی اور اگر درجہ حرارت کم ہو تو مقاومت بھی کم ہوگی۔ یہ تمام کنڈکٹرز کا عام خاصیت ہے۔ ہم اس مسئلے کو خود کو درجہ حرارت کے ساتھ مطابقت کرنے والے سٹرین گیجوں یا مصنوعی سٹرین گیج ٹیکنیک کے استعمال سے حل کر سکتے ہیں۔

زیادہ تر سٹرین گیجوں کو کنستانٹن آلائی سے بنایا جاتا ہے جو درجہ حرارت کے اثر کو منسوخ کردیتی ہے۔ لیکن کچھ سٹرین گیجوں کو ایزویلاستک آلائی سے نہیں بنایا جاتا ہے۔ اس صورت میں، مصنوعی گیج کو کوارٹر بریج سٹرین گیج سرکٹ کے R2 کے مقام پر استعمال کیا جاتا ہے جو درجہ حرارت کی مطابقت کا کام کرتا ہے۔

جب درجہ حرارت تبدیل ہوتا ہے، تو مقاومت دونوں آرمز میں ایک ہی تناسب میں تبدیل ہوتی ہے، اور بریج متوازن رہتا ہے۔ درجہ حرارت کا اثر منسوخ ہوجاتا ہے۔ یہ اچھا ہے کہ ولٹیج کو کم رکھا جائے تاکہ سٹرین گیج کا خود کو گرم ہونا روکا جا سکے۔ گیج کا خود کو گرم ہونا اس کے مکانیکل طرز عمل پر منحصر ہوتا ہے۔

یہ ترتیب کوارٹر-بریج کے طور پر جانی جاتی ہے۔ دو اور ترتیبات ہیں: ہاف-بریج اور فل-بریج کنفیگریشن جو کوارٹر-بریج سرکٹ کے مقابلے میں زیادہ حساسیت دیتی ہیں۔ لیکن کوارٹر-بریج سرکٹ کا استعمال سٹرین مپنے کے نظاموں میں وسیع طور پر کیا جاتا ہے۔

سٹرین گیج کا استعمال

• مکینیکل انجینئرنگ کے ترقی کے شعبے میں۔

• ماشینری سے پیدا ہونے والے استرس کو مپنے کے لئے۔

• ہوائی جہاز کے کمپوننٹ ٹیسٹنگ کے شعبے میں، جیسے: لنکیج، ساختی نقصان وغیرہ۔

Statement: Respect the original, good articles worth sharing, if there is infringement please contact delete.