I trasduttori di calibro Strain sono dispositivi utilizzati per misurare la forza o il carico convertendo la deformazione meccanica in un segnale elettrico. Il calcolo della tensione di uscita sotto carico comporta la comprensione delle proprietà del calibro dello estensivo e della configurazione del circuito.

Comprendere i principi fondamentali

Un trasduttore di estensimetri opera tipicamente sul principio che la deformazione provoca un cambiamento nella resistenza elettrica. Questo cambiamento viene misurato utilizzando un circuito di ponte di Wheatstone, che converte le variazioni di resistenza in un segnale di tensione. La tensione di uscita è proporzionale allo sforzo sperimentato dal manometro.

Calcolo del foro da carico

Il primo passo è quello di determinare la tensione (ε) causata dal carico applicato, che può essere calcolata utilizzando la formula:

ε = (ΔL) / L

dove ΔL è il cambiamento di lunghezza a causa del carico, e L è la lunghezza originale del materiale. La tensione è tipicamente molto piccola, spesso nella gamma microstrain.

Calcolo della tensione di uscita

La tensione di uscita (Vout[]]) del circuito di estensimetri può essere calcolata utilizzando la seguente relazione:

V[]]] [] = (Vex[ / 4) * GF * ε]

dove Vex[]] è la tensione di eccitazione fornita al ponte di Wheatstone, GF è il fattore di misura (una proprietà del calibro), e ε è la tensione calcolata in precedenza.

Calcolo di esempio

Supponiamo che un estensimetro con un fattore di misura 2.0 sia alimentato da una tensione di eccitazione di 10V. Se il carico applicato provoca una tensione di 500 microstrain (0.0005), la tensione di uscita è:

V[]]] [[] = (10 / 4) * 2.0 * 0.0005 = 2.5 mV]

Questa tensione rappresenta il segnale elettrico generato dal calibro dello sforzo sotto il carico specificato.