1. 스트레인 게이지 (Strain Gauge/Gage)
ㅇ (명칭)
- Strain (스트레인) : 변형
- Gauge (게이지) : 치수,각도,형상 등을 측정 또는 판정하기 위한, 표준 계기의 총칭
ㅇ 금속,반도체 등으로 만들어지는, 변형에 반응하는 일종의 전기 저항 센서
- 가느다란 도선 또는 금속 포일의 전기저항의 변화에 기초함
. 표면에 부착시켜,
. 응력으로 인해 변형이 일어날 때,
. 저항값이 변화하는 성질(압전효과 등)을 이용하여,
. 이를 계측에 활용
* 오늘날, 물체의 변형(변형률) 측정에 가장 널리 사용되고 있는 센서 임
ㅇ 특징
- 형태 : 가느다란 도선, 금속 포일(Metallic Foil)
- 사용 : 대상물의 표면에 접착제로 부착시킴
. 게이지,시편이 일체가 되는 방향으로, 게이지를 견고하게 부착 후,
. 게이지 방향으로 하중을 가하면, 시편과 게이지는 똑같은 변형률을 받게됨
- 효과 : 늘어날 때 저항 증가(Tension), 줄어들 때 저항 감소(Compression)
- 변환 : 게이지 팩터 값에 의해, 변형률로써 변환시켜(보정 계산후) 보여줌
. 게이지 팩터 (Gauge Factor, GF)
.. 기계적 변형률({#\epsilon#}), 전기적 저항 변화량({#\Delta R/R#}) 변환 비(比)
[#GF = \frac{\Delta R / R}{\Delta L / L} = \frac{\Delta R / R}{\epsilon}#]
- 연결 : 양단 터미널을 휘스톤 브리지 회로에 연결하게 됨
ㅇ 선 스트레인 게이지 (wire-type strain gage)
- 선 요소 길이 변화에 따라 저항값이 변하는 현상을 계측에 이용
2. [참고사항] 간섭 변형률/변위 게이지 (Interferometric Strain/Displacement Gauge, ISDG)
ㅇ 레이저 광에 의한 회절 현상 이용하여, 표면 상의 2점 사이의 변위나 변형률 측정
- 비 접촉식 / 광학적 / 초 정밀
ㅇ 두 광 경로 길이 차이에 의해 생기는, 간섭 무늬를 이용
- 변형 또는 변위 → 광 경로 길이 변화 → 간섭무늬 이동
ㅇ 간섭무늬 개수만 세면, 변위를 바로 계산 가능
- 간섭 무늬의 이동 개수(N)와 변위(d) 사이의 관계는, 광원의 파장(λ)에 기초함
. {#d = N \cdot \frac{\lambda}{2}#}
ㅇ 구성 요소
- 광원 : (레이저 등 단색광)
- 간섭계 : (마이켈슨 간섭계 등)
- 반사경 : (측정 대상 부착 또는 압흔/슬릿)
- 검출기 : (간섭 무늬 측정)