سنسورھای فشار ؛ یا تنش سنج( Gauges Strain) نحوه عملکرد و انواع (مهندسی برق _ الکترونیک)
پژوهشگر و نویسنده: دکتر ( افشین رشید)
نکته: سنسورھای فشار یا کرنش سنج (Gauges Strain) فشار را به کمک دستگاھھای فشارسنج اندازه میگیرند.
استرین گیج ( Strain Gage ) یا کرنش سنج برای اندازه گیری کرنش و تنش استفاده می شود که با نصب بر روی سطح مورد نظر مقادیر Strain محاسبه می شود.
نحوه عملکرد سنسور تنش ( Strain Gage )
وقتی بر جسمی نیرو وارد میگردد استرس و استرین ایجاد میشود . استرس معرف مقاومت درونی جسم در مقابل نیرو است و استرین در حقیقت بیانگر جابجائی و تغییر شکل جسم میباشد. سنسور استرین گیج ( Strain Gauge ) یا کرنش سنج برای اندازه گیری کرنش یا تغییرات نسبی طول یک جسم به کار گرفته می شود. روش‌های مختلفی برای اندازه‌گیری کرنش وجود دارد، اما شایع‌ترین روش استفاده از کرنش‌سنج (strain guage) میباشد. در کرنش‌سنج، مقاومت الکتریکی آن متناسب با مقدار کرنش واردشده تغییر میکند.
ساختمان داخلی سنسور تنش (strain guage)
وقتی سنسور استرین گیج را در حالت فشردگی قرار میگیرد، منظور همان compression است، طول کرنش سنج یا همان استرین گیج کم شده و قطر سیم های استرین گیج افزایش یافته و در نتیجه مقاومت زیاد می شود و وقتی در حالت کشیدگی هستیم یا همان Tension طول استرین گیج زیاد شده و قطر سیم های استرین گیج کم می شود به همین دلیل است که به استرین گیج سنسور کرنش سنج مقاومتی گفته می شود زیرا اندازه گیری کرنش و تنش با تغییرات اهم می باشد.
عمده ترین فشار سنجھا که بر حسب مکانیزم کارشناسان نامگذاری شده است عبارتند از:
فشارسنج لوله U شکل
فشارسنج مکلئود
فشارسنج جیوه ای
فشارسنج ترموکوپل
فشارسنج صوتی
فشارسنج خازنی
فشارسنج گاز ایده آل
فشارسنج لوله U شکل
ساده ترین و معروفترین آنھا فشار سنج لوله Uشکل است که در آن مقداری جیوه در لوله Uشکل ریخته شده و میزان اختلاف فشار محیط ھوا که برابر p0 است و ماده داخل فشارسنج که بر مایع جیوه فشار وارد میکند از طریق اختلاف ارتفاع ستون مایع جیوه اندازه گیری میشود. بنابراین از این طریق فشار واقعی را میتوانیم بدست آوریم.
پژوهشگر و نویسنده: دکتر ( افشین رشید)