Puente de Wheatstone con galgas extensiométricas

Las galgas extensométricas fueron inventadas por Arthur Claude Ruge en 1938 en Massachusetts, EE. UU. Reconoció la relación lineal entre la expansión lineal de un conductor y su resistencia eléctrica, y cómo podría usarse para medir la flexión y la compresión.

La función de estas galgas extensométricas es simple: se coloca un conductor delgado sobre una hoja de soporte. Constantan se usa a menudo para conductores debido a su estabilidad a altas temperaturas.

Cómo funcionan las galgas extensométricas

Cómo funcionan las galgas extensométricas

Un parámetro clave de la banda extensométrica es el factor GF, que describe su sensibilidad a la tensión. El factor GF se define como la relación entre el cambio fraccionario de la resistencia eléctrica ΔR / R y el cambio fraccionario de la longitud, o tensión ε:

  GF = ΔR / R       |  ε = ΔL / L
.           ΔL / L

=>     GF = ΔR / R      ou    ΔR  =  GF * ε  * R
.                      ε

Ejemplo: La deformación de ε = 0.2% de un extensómetro con un GF de 2 da como resultado un aumento en la resistencia de 0.4%.

Puente de Wheatstone - Cuarto de puente, medio puente, puente completo

Normalmente são instalados 1 ou 2 ou 4 extensômetros em uma ponte de Wheatstone. Las diferentes formas del circuito se suelen designar como “cuarto de puente”, “medio puente”, y “puente completo”. La resistencia nominal R0 de todas las galgas extensométricas es generalmente la misma. Los valores típicos en el estado descargado son R0 = 120, 350, 700 o 1000 Ω.

El puente completo tiene la mayor sensibilidad (4 veces más sensibilidad que un cuarto de puente). Dado que perturbaciones como la variación de temperatura tienen el mismo efecto en las cuatro galgas extensométricas, esto da como resultado una compensación efectiva. Al instalar las galgas extensométricas, asegúrese de que dos estén estirados y dos comprimidos.

Puente de Wheatstone - Cuarto de puente, medio puente, puente completo

Puente de Wheatstone - Cuarto de puente, medio puente, puente completo

Orden de trabajo: Puente completo con extensómetros

Las galgas extensométricas utilizadas en un puente completo tienen una resistencia R0 de 700 Ω, una deformación máxima ε de 4 mm/m y un GF de 2,1. ¿Cuál es la variación máxima en la resistencia ΔR de los extensómetros?  Calcule el voltaje máximo del puente VAB en este caso. La tensión de alimentación sería de 10 V.

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