สเตรนเกจ เป็นอุปกรณ์ที่ใช้วัดการเปลี่ยนรูปของวัสดุ หรือที่เรียกว่าความเครียด (strain) ค่าสัญญาณที่ได้จากการวัดเป็นผลมาจากการเปลี่ยนค่าความต้านทานของสเตรนเกจ ซึ่งเป็นสัดส่วนโดยตรงกับค่าความเครียด และความเครียดนี้มีความสัมพันธ์อยู่กับแรงที่กระทำต่อวัสดุ ด้วยเหตุนี้ การวัดค่าความต้านทานจึงสามารถนำไปหาค่าแรงที่กระทำได้ สเตรนเกจโดยทั่วไปมีลักษณะเป็นแผ่นฟิล์มบาง มีโลหะแผ่นบาง (foil) ขดตัวอยู่ภายใน ดังรูปที่ 1 เมื่อวัสดุมีการเปลี่ยนรูปจะทำให้ค่าความต้านทานภายในตัวสเตรนเกจเปลี่ยนไป ในการใช้งาน สเตรนเกจจะถูกแปะติดกับชิ้นงานด้วยกาว การเปลี่ยนความต้านทานของสเตรนเกจมักถูกวัดด้วยวงจรวีตสโตนบริดจ์ (Wheatstone bridge) ดังรูปที่ 2 สเตรนเกจถูกนำมาใช้เพื่อหาแรงที่ตัวทำงานส่วนปลายและข้อมือของหุ่นยนต์ ตัวอย่างเช่น การติดสเตรนเกจไว้ที่ปลายมือจับของหุ่นยนต์ เพื่อวัดและควบคุมแรงในการจับ สเตรนเกจสามารถวัดแรงที่เกิดขึ้นที่ข้อต่อและลิงค์ได้ แต่พบไม่บ่อยนัก
(รูปที่ 1 สเตรนเกจ )
(รูปที่ 2 วงจรวีตสโตนบริดจ์ )จากรูปที่ 2 ในสภาวะปกติ ความต่างศักย์ที่จุด A และจุด B มีเท่ากัน หากมีการเปลี่ยนแปลงค่าความต้านทานตัวหนึ่งตัวใดในสี่ตัว จะมีการไหลของกระแสไฟฟ้าระหว่างจุด A กับจุด B ดังนั้น ในตอนเริ่มต้นจึงจำเป็นต้องมีการปรับเทียบให้ค่ากระแสที่ไหลมีค่าเป็นศูนย์ การปรับค่าความต้านทานสามารถหาได้จากความสัมพันธ์
การเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิมีผลต่อการวัดค่าของสเตรนเกจ แต่สามารถแก้ปัญหาได้โดยใช้ตัวต้านทานแบบปรับค่าได้หนึ่งตัวในวงจรวีตสโตนบริดจ์ เพื่อปรับค่าชดเชยให้กับวงจรตามอุณหภูมิที่เปลี่ยนไป
การเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิมีผลต่อการวัดค่าของสเตรนเกจ แต่สามารถแก้ปัญหาได้โดยใช้ตัวต้านทานแบบปรับค่าได้หนึ่งตัวในวงจรวีตสโตนบริดจ์ เพื่อปรับค่าชดเชยให้กับวงจรตามอุณหภูมิที่เปลี่ยนไป
ไม่มีความคิดเห็น:
แสดงความคิดเห็น