분야
hwp1. 목 적-----------------------1P
2. 이 론-------------------1 ～ 2P
3. 실험장치-------------------2 ～ 3P
4. 실험방법-------------------4 ～ 6P
5. 결 과-------------------6 ～ 8P
6. 고 찰------------------9 ～ 10P
7. 결 론----------------------11P
⇨ 휘스톤 브릿지의 원리의 이해와 스트레인 게이지의 측정 원리 및 사용법을 습득하고 컴퓨터를 이용한 힘의 측정법을 익힌다.
2. 이 론
○ 힘과 변형의 관계
● F=d(mv)/dt 즉, 힘은 물체의 순수 질량과 물체에 가해지는 가속도의 곱이다.
● 스트레인 게이지의 계측 원리의 이해를 위해 굽힘 모멘트를 살펴보면, M = Pa 즉, 길이 a의 지점에 가해지는 집중력이다.
● 이 때 변형률은 å = -(a/P) 이며 탄성률을 E 라고 할 때, 이때의 응력은 ó = -E(a/P)가 된다.
● 여기서 모멘트는 다시 ∑M=(E/P)∫a2dA 로 나타낼 수 있고 2차 모멘트로서 다시 변형률을 표현하면, å = -(Ma/EI) 로 나타낼 수 있다.
● 외팔보의 두께(t), 폭(w) 을 적용하면, I = (1/12)(wt3) 이며, 최종적으로 å = -(6Pa)/(Ewt2) , ó = -(6Pa)/(wt2) 를 유도할 수 있다.
○ 스트레인 게이지
● 스트레인 게이지는 저항의 길이 변화에 따른 저항값의 변화를 측정하여 측정 대상 물체 표면에서 발생한 변형률을 측정하는 센서로서 대상물의 길이 변형률과 이에 따른 저항값의 변화률을 고려하여 길이 변화를 측정하도록 설계된 장치이다. Gage Factor = F = (△R/R)/(△L/L)
● 스트레인 게이지는 측정값의 출력 신호가 매우 작고 영점 조절이 어려워 휘스톤 브릿지 회로의 구성을 바탕으로 실험에 이용된다.