Este artigo explica o que é um extensômetro e para que ele é usado. Assim, você aprenderá sobre os diferentes tipos de extensômetros, como um extensômetro é usado e suas vantagens e desvantagens.
O que é um medidor de tensão?
Um extensômetro , ou extensômetro , é um sensor que converte a deformação de um material em uma mudança na resistência elétrica. Um extensômetro é, portanto, um instrumento usado para medir a deformação de um material.
Os extensômetros também podem ser usados para determinar a pressão, carga, torque ou posição de um material.
O funcionamento do extensômetro é baseado no efeito piezoresistivo, que é uma propriedade física que determinados materiais possuem e que modifica o valor de sua resistência elétrica em função do esforço mecânico a que estão submetidos. A seguir veremos em detalhes como funciona o extensômetro.
Em geral, os extensômetros são pequenos e duros. Além disso, geralmente são feitos de ligas metálicas, como alumínio ou níquel, ou elementos semicondutores, como silício ou germânio.
Além disso, para que o extensômetro meça corretamente, é importante que o fabricante indique as características de medição do extensômetro, como temperatura operacional, resistência do medidor ou teste de fadiga.
Tipos de extensômetros
Agora que sabemos a definição de extensômetro, vamos ver quais são os diferentes tipos de extensômetros:
- Strain Gauges de Metal – São extensômetros feitos de liga metálica. Esses tipos de extensômetros são geralmente finos e finos. Além disso, eles medem a deformação do material a partir da mudança no comprimento que experimentam.
- Strainômetros de resistência : este tipo de extensômetro aumenta sua resistência ao ser deformado, de forma que, graças à ponte de Wheatstone, essa variação de resistência pode ser convertida em tensão e, portanto, determinar a deformação do material.
- Strain gages capacitivos : este tipo de extensômetros está associado a características geométricas e permite medir tensões e deformações.
- Strainômetros fotoelétricos : o funcionamento desse tipo de extensômetro é baseado na medição da deformação pela quantidade de luz que atinge uma fotocélula. Para que dependendo do alongamento do medidor, mais ou menos energia luminosa chegue à célula e, portanto, possa ser determinada a deformação do material.
- Strainômetros semicondutores : Este tipo de extensômetro consiste em um componente semicondutor que permite medir a deformação. Geralmente são menores em tamanho, mas podem suportar deformações muito grandes.
Como funciona um medidor de tensão
Os extensômetros são componentes elétricos que devem ser colados ao objeto cuja deformação queremos estudar. É por isso que geralmente incluem uma parte adesiva para que possam ser facilmente colocados no objeto.
Tenha em mente que a deformação de um objeto se deve a forças mecânicas, sejam elas externas ou internas. Assim, se a tensão mecânica e as propriedades do material forem conhecidas, a deformação do material pode ser calculada.
O funcionamento de um extensômetro é baseado na piezoresistividade, propriedade que certos materiais possuem e que modifica o valor de sua resistência elétrica em função do estresse mecânico que sofrem.
Assim, graças ao efeito piezoresistivo, um esforço mecânico pode ser transformado em eletricidade e, consequentemente, determinar a deformação de um objeto.
Na maioria dos casos, a deformação sofrida pelo objeto é muito difícil de medir manualmente, pois são deformações muito pequenas. Porém, utilizando a corrente elétrica, é possível saber o valor dessas deformações.
Vantagens e desvantagens dos extensômetros
Vantagens dos medidores de tensão:
- Os extensômetros são muito simples e fáceis de usar.
- São pequenos instrumentos.
- Em geral, os extensômetros podem ser usados com corrente contínua ou corrente alternada.
- A medição feita por um extensômetro não é afetada por um campo magnético.
Desvantagens dos medidores de tensão :
- Muitos fatores ambientais podem afetar a medição feita pelo extensômetro.
- Normalmente são dispositivos instáveis.
- Com o tempo, o extensômetro perde aderência, dificultando seu uso.
- O sinal de saída do medidor está fraco.
- Mudanças de temperatura podem afetar os extensômetros.
- A tensão exercida não pode fazer com que o extensômetro ultrapasse seu limite elástico.
Aplicações de extensômetros
O extensômetro tem muitas aplicações em engenharia, incluindo:
- Em estruturas, para medir a deformação de pontes, infraestruturas, gruas, etc.
- Na indústria, o extensômetro é utilizado principalmente para realizar testes de resistência em motores, bombas, máquinas, etc.
- Os extensômetros também são usados na robótica, por exemplo, para medir o esforço exercido por um robô ao agarrar um objeto.
- Na construção, o extensômetro é utilizado para verificar o recalque do concreto no momento da construção.
- Na indústria aeroespacial, os extensômetros são usados para medir a carga estrutural das aeronaves e calcular a deflexão de suas asas.