스트레인게이지란?

안녕하십니까! 

센서의 기본 소자인 스트레인게이지의 경우 로드셀, 압력센서, 변위센서, 토크센서 등 다양한 센서에 사용이 됩니다. 또한 스트레인게이지는 센서 제작 뿐만 아니라 구조 시험, 하중 시험, 축력 시험, 피로 시험 등 다양한 분야에 사용되는 센서입니다.

스트레인게이지에 대해 설명 드리겠습니다.

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1. 스트레인 (Strain) 이란?

Strain은 물체가 힘을 받아 모양이 바뀌는 것, 변형의 정도를 나타내는 양이며, 변형률이라고 합니다.

물체의 원래 길이를 L, 길이의 변화를 ∆L 이라고 하면, 변형률 ε 은 다음과 같습니다. strain의 경우 단위를 가지지 않으나 단위를 표시할 시 보통 mm/m, μm/m 로 표헌합니다.

2. Strain을 발생하는 원인

스트레인 (변형)을 일으키는 원인으로는 크게 3가지 입니다.

-. Mechanical loads (기계적, 외부 하중)

-. Temperature changes (온도 변화)

-. Released residual stresses (잔류응력에 의한)

 

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3. Strain를 측정하는 방식들

Strain을 측정하는 방식에는 Laser 측정 방식 (Fiber optic strain gage), Strain gage (Mechanical, Piezo-electric and capacitive Strain gage, Semi-conductor Strain gage, Wire Strain gage, Metal Foil Strain gage), Strain 센서 (Bolt on sensor) 등을 이용합니다.

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4. Strain gage

위에 소개한 대로 스트레인게이지는 Fiber optic strain gage, Semi-conductor Strain gage, Metal Foil Strain gage 등이 있으나 일반적으로 많이 사용하는 타입은 Metal Foil strain gage입니다.

Metal foil strain gage

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5. Strain gage의 원리

Strain gage는 전기식 스트레인게이지는 구조체가 변형을 일으킬 때에 부착된 스트레인게이지의 전기적 저항이 변합니다. 이는 아래와 같이 확인이 됩니다.

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이상으로 스트레인게이지에 대해 설명 드립니다.

다음에는 스트레인 게이지 어플리케이션, 브릿지 구성, 부착법 등에 대해 소개를 하겠습니다.

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이상 소개해 드리는 내용에 대해 궁금하신 사항 있으시면 댓글 부탁드립니다.

이만 비숍이였습니다.