🧐 El SENSOR de DESPLAZAMIENTO con GALGA EXTENSOMÉTRICA

La galga extensométrica o extensómetro de resistencia eléctrica que podemos ver en la siguiente imagen 👇, es un a) alambre metálico, una b) cinta de papel metálico o una c) tira de material semiconductor en forma de oblea que se adhiere a la superficie como si fuese un timbre postal. 

Galgas extensométricas o extensómetros

💥 Cuando se somete a un esfuerzo, la resistencia R cambia, y el cambio de resistencia del incremento de R / R es proporcional al esfuerzo E, es decir: donde G, la constante de proporcionalidad, se conoce como factor de calibración.

💢 Dado que el esfuerzo es la razón (cambio de longitud / longitud original), el cambio en la resistencia de un extensómetro es una medición de la variación en la longitud del elemento al que está unido dicho extensómetro. El factor de calibración de los extensómetros de alambre metálico o de cinta de papel metálico de los metales más usados es alrededor de 2,0 y las resistencias generalmente son del orden de casi 100 ohmios. Los factores de calibración de los extensómetros de semiconductor de silicio tipo p y n son alrededor de +100 o más para silicio tipo p y -100 o más para silicio tipo n y resistencias del orden de 1000 a 5000 ohmios. Por lo general, el fabricante del extensómetro proporciona el factor de calibración a partir de la calibración que hace a una muestra de los extensómetros de un lote. Para hacer la calibración los extensómetros se someten a esfuerzos cuyo valor se conoce de antemano y se mide el cambio en la resistencia. Un problema en todos los extensómetros es que su resistencia no sólo cambia con el esfuerzo, sino también con la temperatura. Por ello es necesario utilızar métodos que eliminen el efecto de la temperatura. Los extensómetros de semiconductor tienen mayor sensibilidad a la temperatura que los extensómetros metálicos.

👊 Como ejemplo, considere el caso de un extensómetro de resistencia eléctrica con resistencia de 100 ohmios y factor de calibración de 2,0. ¿Cuál es el cambio de la resistencia del extensómetro cuando se somete a un esfuerzo de 0.001? El cambio fraccionario es igual al factor de calibración multiplicado por el esfuerzo, es decir: 

cambio en la resistencia = 2,0 x 0,001 x 100 = 0,2 ohmios

👉 Un tipo de sensores de desplazamiento utiliza extensómetros unidos a elementos flexibles en forma de viga voladiza como podemos observar en la siguiente figura 👇 en el apartado a), anillos en el apartado b) o forma de U en el apartado c). 

Elementos con extensómetros

✋ Cuando el elemento flexible se dobla o se deforma debido a las fuerzas que se le aplican en un punto de contacto que se desplaza, los extensómetros de resistencia eléctrica montados en el elemento se someten a un esfuerzo y producen un cambio en la resistencia, el cual es posible monitorear. Este cambio es una medida del desplazamiento o deformación del elemento flexible. Estos elementos se utilizan por lo general en desplazamientos lineales del orden de 1 mm a 30 mm y su error por no linealidad es de alrededor de +-1% de su intervalo completo.

Escrito por Archie Tecnology