Venymäliuska-anturi

Wikipediasta
(Ohjattu sivulta Venymäliuska)
Siirry navigaatioon Siirry hakuun
Venymäliuska-anturi, jossa sininen osa on anturin johde.

Venymäliuska-anturi (lyhyemmin myös venymäliuska) on materiaalin muodonmuutoksen mittaamiseen tarkoitettu anturi. Antureiden tärkein osa on soveltuvalla tavalla muotoiltu johdin. Artikkelin kuvassa esitellään eräs varsin tyypillinen johdinkuvio. Anturi kiinnitetään tutkittavaan kappaleeseen, jolloin myös johde venyy tai puristuu kappaleen mukana. Tällöin johdinlangan poikkileikkauspinta-ala pienenee (venytys) tai kasvaa (puristus) kappaletta kuormitettaessa, jolloin anturin resistanssi muuttuu. [1][2]

Venymäliuska-antureita käytetään paitsi suoraan muodonmuutosten mittaamiseen, myös voimien mittaamiseen ja punnitsemiseen. Tätä varten liuskat kiinnitetään usein johonkin kappaleeseen, jonka muoto ja kimmokerroin tunnetaan tarkasti. Näin kappaleen mitatusta muodonmuutoksesta voidaan laskea siihen kohdistuvat voimat. [2]

Mittauskytkentöjä

[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Koska anturin resistanssin muutos on pieni suhteessa anturin kokonaisresistanssiin, anturit asennetaan yleensä sähköisesti Wheatstonen siltakytkentään. Tässä kytkennässä venymäliuskan resistanssi määritetään suhteessa tunnettuihin vastuksiin, jolloin pienetkin muutokset voidaan määrittää täsmällisesti. [1]

Resistanssin muutos suhteessa pituuden muutokseen on vakio, jota kutsutaan liuskavakioksi ja merkitään usein k-kirjaimella. Resistanssin muutosta voidaan kuvata kaavalla

Liuskavakioiden arvot on mahdollista johtaa tämän kaavan sekä kappaleen resistanssin kaavan avulla, mutta nämä laskennalliset tulokset harvoin vastaavat kovin tarkasti todellisuutta. Liuskojen valmistajat mittaavat siksi kokeellisesti antureidensa liuskavakiot, jotka he ilmoittavat anturin ominaisuuksissa. [1] Antureita valmistavat esimerkiksi HBM[3] ja Kyowa[4].

  1. a b c Stefan Keil: Technology and practical use of strain gages : with particular consideration of stress analysis using strain gages. Berlin, Germany: John Wiley & Sons, 2017. 1001466261. ISBN 978-3-433-60666-7, 3-433-60666-8, 978-3-433-60664-3, 3-433-60664-1, 978-1-5231-1542-6, 1-5231-1542-4. Teoksen verkkoversio (viitattu 30.7.2022). (englanniksi)
  2. a b S. P. Venkateshan: ”7.4 Pressure Transducers”, Mechanical measurements 2nd edition. Hoboken, N.J.: Wiley, 2015. 910670616. ISBN 978-1-119-11559-5, 1-119-11559-0. Teoksen verkkoversio (viitattu 30.7.2022). (englanniksi)
  3. HBM Strain Gauges: First Choice for Measuring Strain HBM. 11.3.2022. Viitattu 30.7.2022. (englanniksi)
  4. Products: Strain Gages| KYOWA www.kyowa-ei.com. Viitattu 30.7.2022. (englanniksi)