[스트레인게이지] Strain Guage 선택 가이드 라인

 

목차

 

 

 

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1. 스트레인 게이지 기하학 구조

Strain Guage 선택 가이드 라인에서 첫번째는 게이지의 기하학(Geometry) 형태입니다. 

 

 

그림의 왼쪽부터 오른까지의 기하학에 따른 Strain Guage 이름과 사용은 아래와 같습니다.

 

• Linear strain gauges : 한 방향 측정
• Tee rosettes : 측정할 방향에 대한 정보가 있을 경우 사용, 원통형 형태에서 사용
• V-shaped strain gauge : 90도 각도로 배치, 전단력(Shear Stress)측정에 사용
• Double linear strain gauges : 빔에서 주로 사용
• Rosettes with 3 measuring grids : 0°/45°/90° 또는 0°/60°/120° 각도로 구성, 방향을 모를 때 사용
• Strain gauge chains : 10~15개로 일렬의 스트레인게이지로 구성, 일렬의 방향에서 스트레인의 차이 분석 시 사용
• Full bridge strain gauges : 90도 간격으로 4개의 게이지 배치, 바(Bar)의 인장력, 전단력 측정

 

 

 

 

2. DUT 재료 온도 계수에 따른 선택

 

Code	Material	Thermal expansion coefficient ∝
1	Ferritic steel	10.8 ⋅ 10-6/K (6 ⋅ 10-6/°F)
3	Aluminum	23 ⋅ 10-6/K (12.8 ⋅ 10-6/°F)
5	Austenitic steel	16 ⋅ 10-6/K (8.9 ⋅ 10-6/°F)
6	Quartz glass / composite	0.5 ⋅ 10-6/K (0.3 ⋅ 10-6/°F)
7	Titanium / gray cast iron	9 ⋅ 10-6/K (5 ⋅ 10-6/°F)
8	Plastic	65 ⋅ 10-6/K (36.1 ⋅ 10-6/°F)
9	Molybdenum	5.4 ⋅ 10-6/K (3 ⋅ 10-6/°F)

 

스트레인 게이지는 Conditioner의 Bridge Circuit과 연결되는데 Quarter Bridge Circuit을 사용할 경우 온도에 영향을 많이 받습니다. 온도 계수(Temperature Coefficient)가 다르면 DUT와 스트레인게이지의 팽창 수축에 차이가 발생할 수 있기 때문에 재질의 온도 계수를 확인 후 유사한 온도 계수의 스트레인 게이지를 사용합니다.

 

 

 

 

3. 재료의 불균일성(Inhomogeneous material)

 

스트레인 게이지 측정 그리드 사이즈는 일반적으로 3~6mm 정도 가져 갑니다. 측정하고자 하는 재료의 특성이 불균일 하다면 그리드 사이즈를 길게 가져가는 것을 추천합니다. 측정 그리드가 커지면 전반적으로 발생하는 변형률에 대한 측정이 가능 합니다. 

 

 

 

 

 

4. 게이지 저항 값

 

HBM의 스트레인 게이지는 120, 300, 700, 1000 ohm 저항을 제공 합니다.

 

 

낮은 저항 스트레인 게이지 특성

• 전자기장 간섭 영향 감소
• 절연 저항 변화의 영향 감소
• 소비 파워 증가
• 전류 증가로 인한 발열

 

높은 저항 스트레인 게이지 특성

• 케이블 들의 연결에 의한 전기적 영향 감소
• 전자기 간섭 증가
• 절연 저항 변화의 영향 증가

 

 

참조 문서>>

https://www.hbm.com/en/7164/how-to-find-the-right-strain-gauge/