Basınç Ölçer: Çalışma Prensibi ve Diyagramı

Gerilme Ölçer Nedir

Bir gerilme ölçer, bir nesnenin üzerindeki gerilmeyi ölçmek için kullanılan bir dirençtir. Bir dış kuvvet nesneye uygulandığında, nesnenin şekli değişir. Bu şekil değişimi, hem sıkıştırıcı hem de çekici olabilir ve bu durum gerilme olarak adlandırılır ve gerilme ölçeri tarafından ölçülür. Bir nesne elastisite limiti içinde deformasyona uğradığında, daha ince ve uzun hale gelir veya daha kısa ve geniş hale gelir. Sonuç olarak, uçtan uca dirençte bir değişim oluşur.

Gerilme ölçeri, nesnenin geometrisinde meydana gelen küçük değişimlere duyarlıdır. Nesnenin direnç değişimini ölçerek, yaratılan stres miktarı hesaplanabilir.

Dirençteki değişiklik genellikle çok küçük değerdedir ve bu küçük değişikliği algılamak için, gerilme ölçerinin uzun, ince metal şeridi zigzag deseninde kondüktör olmayan bir materyal olan taşıyıcı üzerine yerleştirilir. Bu sayede, paralel çizgiler grubundaki küçük stres miktarını büyütebilir ve yüksek doğrulukla ölçülebilir. Ölçer, bir yapıştırıcı ile cihaza yapıştırılır.

Bir nesne fiziksel deformasyon gösterdiğinde, elektrik direnci değişir ve bu değişiklik ölçer tarafından ölçülür.

Gerilme Ölçer Köprü Devresi

Gerilme ölçer köprü devresi, ölçümün derecesini belirleyen bir dengesizlik gösterir ve köprünün ortasındaki bir voltmetre ile bu dengesizliğin doğru bir ölçümünü sağlar:

Bu devrede, R1 ve R3 birbirine eşit orantılı kollar, R2 ise rheostat koludur ve gerilme ölçer direncine eşittir. Ölçerin gerilmeli olmadığı durumlarda, köprü dengedir ve voltmetre sıfır değerini gösterir. Gerilme ölçer dirençte bir değişiklik olduğunda, köprü dengesiz hale gelir ve voltmetrede bir gösterim oluşur. Köprüden gelen çıkış voltajı, bir diferansiyel amplifikatör ile daha da artırılabilir.

Gerilme Ölçerinin Sıcaklığının Değişimi

Ölçerin direnç üzerinde etkili olan bir başka faktör de sıcaklıktır. Sıcaklık artarsa direnç artar, sıcaklık azalırsa direnç azalır. Bu, tüm iletkenlerin ortak bir özelliğidir. Bu sorunu, kendinden sıcaklık kompansalı olan gerilme ölçerleri veya sahte gerilme ölçer tekniği kullanarak aşabiliriz.

Çoğu gerilme ölçer, sıcaklık etkisini direnç üzerinde iptal eden constantan alaşımlı malzemeden yapılmıştır. Ancak bazı gerilme ölçerleri izoelastik bir alaşım değildir. Bu tür durumlarda, çeyrek köprü gerilme ölçer devresinde R2 yerine sahte ölçer kullanılır ve bu, sıcaklık kompansasyonu cihazı olarak görev görür.

Sıcaklık herhangi bir şekilde değiştiğinde, rheostatın her iki kolu da aynı oranda direnç değişimine uğrar ve köprü dengede kalır. Sıcaklığın etkisi sıfırlanır. Ölçerin kendiliğinden ısınmasını önlemek için düşük voltajda tutmak iyi bir yöntemdir. Ölçerin kendiliğinden ısınması, mekanik davranışına bağlıdır.

Bu düzen, çeyrek köprü olarak kabul edilir. Yarı köprü ve tam köprü yapılandırmaları, çeyrek köprü devresine göre daha fazla hassasiyet sağlar. Yine de, çeyrek köprü devresi yaygın olarak gerilme ölçüm sistemlerinde kullanılmaktadır.

Gerilme Ölçerinin Kullanımı

• Mekanik mühendislik geliştirme alanında.

• Makineler tarafından üretilen stresi ölçmek için.

• Uçak bileşen testi alanında, örneğin; bağlantı elemanları, yapısal hasar vb.

Açıklama: Orijinali saygıya değer, iyi makaleler paylaşılmalıdır, telif hakkı ihlali olduğu durumda silinmesi istenebilir.