Artikel ini menjelaskan apa itu pengukur regangan dan kegunaannya. Jadi, Anda akan mempelajari berbagai jenis pengukur regangan, cara penggunaan pengukur regangan, serta kelebihan dan kekurangannya.
Apa itu pengukur regangan?
Pengukur regangan , atau pengukur regangan , adalah sensor yang mengubah deformasi suatu material menjadi perubahan hambatan listrik. Oleh karena itu, strain gauge adalah instrumen yang digunakan untuk mengukur deformasi suatu material.
Strain gauge juga dapat digunakan untuk menentukan tekanan, beban, torsi atau posisi suatu material.
Pengoperasian pengukur regangan didasarkan pada efek piezoresistif, yang merupakan sifat fisik yang dimiliki bahan tertentu dan yang mengubah nilai hambatan listriknya bergantung pada tekanan mekanis yang dialaminya. Di bawah ini kita akan melihat secara detail cara kerja strain gauge.
Secara umum, pengukur regangan berukuran kecil dan keras. Selain itu, bahan ini biasanya terbuat dari paduan logam, seperti aluminium atau nikel, atau elemen semikonduktor, seperti silikon atau germanium.
Selain itu, agar pengukur regangan dapat mengukur dengan benar, penting bagi pabrikan untuk menunjukkan karakteristik pengukuran pengukur regangan, seperti suhu pengoperasian, resistansi pengukur, atau uji kelelahan.
Jenis Pengukur Regangan
Sekarang setelah kita mengetahui definisi strain gauge, mari kita lihat apa saja jenis-jenis strain gauge:
- Pengukur Regangan Logam – Ini adalah pengukur regangan yang terbuat dari paduan logam. Alat pengukur regangan jenis ini umumnya tipis dan tipis. Selain itu, mereka mengukur deformasi material dari perubahan panjang yang dialaminya.
- Pengukur regangan resistansi : jenis pengukur regangan ini meningkatkan ketahanannya ketika mengalami deformasi, sehingga berkat jembatan Wheatstone, variasi resistansi ini dapat diubah menjadi tegangan dan, oleh karena itu, menentukan deformasi material.
- Pengukur regangan kapasitif : jenis pengukur regangan ini dikaitkan dengan karakteristik geometris dan memungkinkan pengukuran tegangan dan regangan.
- Pengukur regangan fotolistrik : pengoperasian pengukur regangan jenis ini didasarkan pada pengukuran regangan dengan jumlah cahaya yang mencapai fotosel. Sehingga bergantung pada perpanjangan alat ukur, lebih banyak atau lebih sedikit energi cahaya yang mencapai sel dan, oleh karena itu, deformasi material dapat ditentukan.
- Pengukur regangan semikonduktor : Pengukur regangan jenis ini terdiri dari komponen semikonduktor yang memungkinkan pengukuran regangan. Umumnya berukuran lebih kecil, namun dapat menahan deformasi yang sangat besar.
Cara kerja pengukur regangan
Strain gauge merupakan komponen kelistrikan yang harus direkatkan pada benda yang deformasinya ingin kita pelajari. Oleh karena itu umumnya dilengkapi bagian perekat agar mudah dipasang pada benda.
Perlu diingat bahwa perubahan bentuk suatu benda disebabkan oleh gaya mekanik, baik eksternal maupun internal. Jadi, jika tegangan mekanik dan sifat material diketahui, maka regangan material dapat dihitung.
Pengoperasian pengukur regangan didasarkan pada piezoresistivitas, yang merupakan sifat yang dimiliki bahan tertentu dan yang mengubah nilai hambatan listriknya bergantung pada tekanan mekanis yang dialaminya.
Jadi, berkat efek piezoresistif, gaya mekanis dapat diubah menjadi listrik dan, akibatnya, deformasi suatu benda dapat ditentukan.
Pada kebanyakan kasus, deformasi yang dialami suatu benda sangat sulit diukur secara manual, karena deformasinya sangat kecil. Namun dengan menggunakan arus listrik, nilai deformasi tersebut dapat diketahui.
Keuntungan dan Kerugian Strain Gauge
Keuntungan dari pengukur regangan:
- Pengukur regangan sangat sederhana dan mudah digunakan.
- Itu adalah instrumen kecil.
- Secara umum strain gauge dapat digunakan dengan arus searah maupun arus bolak-balik.
- Pengukuran yang dilakukan dengan strain gauge tidak dipengaruhi oleh medan magnet.
Kerugian dari pengukur regangan :
- Banyak faktor lingkungan yang dapat mempengaruhi pengukuran yang dilakukan dengan strain gauge.
- Biasanya ini adalah perangkat yang tidak stabil.
- Seiring waktu, pengukur regangan kehilangan cengkeramannya, sehingga sulit digunakan.
- Sinyal keluaran pengukur lemah.
- Perubahan suhu dapat mempengaruhi pengukur regangan.
- Tegangan yang diberikan tidak dapat menyebabkan strain gauge melampaui batas elastisnya.
Aplikasi pengukur regangan
Strain gauge memiliki banyak aplikasi dalam bidang teknik, termasuk:
- Dalam struktur, untuk mengukur deformasi jembatan, infrastruktur, crane, dll.
- Dalam industri, strain gauge terutama digunakan untuk melakukan uji ketahanan pada motor, pompa, mesin, dll.
- Pengukur regangan juga digunakan dalam robotika, misalnya untuk mengukur usaha yang dilakukan robot saat menangkap suatu benda.
- Dalam konstruksi, strain gauge digunakan untuk memeriksa penurunan beton pada saat konstruksi.
- Dalam industri dirgantara, pengukur regangan digunakan untuk mengukur pembebanan struktural pesawat dan menghitung defleksi sayapnya.