Relazione Estensimetro per esame orale

Introduzione all'estensimetro

L'estensimetro è un trasduttore capace di misurare la deformazione superficiale dell'oggetto a cui è incollato. Esistono varie tipologie di estensimetri: meccanici, acustici, ottici e a resistenza elettrica. Nel nostro caso prendiamo in esame quelli a resistenza elettrica.

Estensimetri a resistenza elettrica

Questi estensimetri sfruttano una legge elettrica che correla la deformazione alla variazione di resistenza elettrica, chiamata seconda legge di Ohm: dove ρ indica la resistività del materiale, l la lunghezza e S la sezione del conduttore.

Procedura di applicazione

L'estensimetro, oltre ad essere incollato al pezzo tramite colle apposite, deve essere isolato elettricamente. Al fine che ogni operazione di misura venga eseguita correttamente dobbiamo eseguire determinati passi per applicare l'estensimetro al pezzo:

• Preparare la superficie (al fine di fare aderire la colla) e pulirla in modo chimico
• Applicare l'estensimetro e fissarlo saldamente con la colla
• Saldare i terminali
• Applicare il protettivo (al fine di impedire ogni penetrazione d'acqua)

Ponte di Wheatstone

Al fine del calcolo della variazione di resistenza dovuta alla deformazione l'estensimetro utilizza come circuito di misura il ponte di Wheatstone che gode di una migliore accuratezza rispetto al metodo Volt-Amperometrico perché esso non sarebbe abbastanza accurato. Questo comporta che una variazione di resistenza causa una variazione della tensione letta sulla diagonale di misura. Unica prerogativa è che risulta necessario partire dal ponte azzerato così che il legame tra variazione di resistenza e grandezza elettrica sia lineare. Se inoltre tutte le resistenze nominali sono uguali la formula per calcolare la variazione di tensione diviene molto semplice.

Gauge factor

Gli estensimetri sono, inoltre, caratterizzati da un parametro "k" detto gauge factor che lega direttamente variazione di resistenza e deformazione. Sfrutteremo questo valore k per calcolare la variazione di tensione.

Variazioni di tensione

Nel nostro caso abbiamo 2 estensimetri attivi e quindi registreremo più facilmente una variazione di tensione. Infatti, per le proprietà insite nel ponte di Wheatstone le variazioni di tensione che causano i 2 estensimetri sono sommate, in quanto i due estensimetri si trovano su lati opposti. Essendo gli estensimetri uguali e, di conseguenza R e ΔR dei due estensimetri identiche, abbiamo semplicemente moltiplicato per 2 l'equazione riportata sopra.