게이지 계수

스트레인 게이지의 게이지 계수(GF) 또는 스트레인 계수는 기계적 스트레인에 대한 전기저항 R의 상대적 변화율이다.게이지 계수는 다음과 ^[1]같이 정의됩니다.

$({displaystyle GF={Delta R/R}{\Delta L/L}}={\varepsilon}}=1+2\nu +{\frac {Delta \rho}/\varepsilon}})$

어디에

• ε = 변형률 ${\displaystyle \delta L{}_{}}$ /$$L $0$ {$displaystyle$ \ $Delta L$ / L _$${ 0 }
  • $L$\ $displaystyle$ \ $Delta$L $$= 절대 길이 변화
  • ${\displaystyle {L\mathrm{}}_{}}$ 0$(\$ =$$ 오리지널 길이
• ν = 포아송의 비율
• θ = 저항률
• δR = 축방향 스트레인과 횡방향 스트레인에 의한 스트레인 게이지 저항의 변화
• R = 변형률 게이지의 비변형 저항

피에조 저항 효과

변형률 게이지의 저항 변화가 기하학적 용어에만 또는 가장 크게 기초한다는 것은 일반적인 오해입니다.이는 일부 재료(${\displaystyle \delta }$ ρ ${\displaystyle =}$ { $displaystyle \Delta \rho$=$0}$ )에 해당하며 게이지 계수는 다음과 같습니다.

${\displaystyle GF=1+2\nu}$

그러나 대부분의 시판되는 스트레인 게이지는 강력한 피에조 저항 효과를 나타내는 재료로 만들어진 저항을 사용합니다.이러한 재료의 저항률은 변형률에 따라 변화하며, 위의 정의 방정식의 $δ/$ ${\displaystyle \frac{}{}}$δ δ display display ${\displaystyle \frac{\mathrm{display}}{}}$ （ \ $displaystyle$\ $Delta \rho$/ \$rho }{$ \ $varepsilon$}}} 항을$$ 설명합니다.콘스탄탄 스트레인 게이지(가장 상용화된)에서는 효과가 게이지 계수의 20%를 차지하지만 실리콘 게이지에서는 압저항 용어의 기여도가 기하학적 용어보다 훨씬 큽니다.이는 아래 스트레인 게이지의 일반적인 예에서 확인할 수 있습니다.

재료.	게이지 계수
금속박 스트레인 게이지	2-5
박막 금속(예: 콘스탄탄)	2
단결정 실리콘	-125 ~ + 200
폴리실리콘	±30
후막 저항기	100
p타입 Ge	102

온도의 영향

게이지 계수의 정의는 온도에 의존하지 않지만, 게이지 계수는 온도 영향이 없는 경우에만 스트레인에 대한 저항과 관련이 있습니다.실제로 온도 또는 온도 구배의 변화가 있는 경우 저항을 유도하는 방정식은 온도 항을 가집니다.전체적인 효과는 다음과 같습니다.

$(\displaystyle {\frac {Delta R}}=GF\varepsilon +\alpha \theta }$

어디에

• α = 온도계수
• θ = 온도 변화

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