CAPITULO V-I

Sensores de magnitudes mecánicas de cuerpos sólidos

Medición de fuerza, peso, deformación

Galgas extensiométricas

Sensores y actuadores Capítulo 5.1

GALGA

Cambio de dimensión

Cambio en la resistencia eléctrica

Se basa en que la resistencia eléctrica de un cuerpo depende de la geometría del mismo

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Galgas extensiométricas

En el caso de un conductor de longitud “L” y sección uniforme “A”, la resistencia eléctrica “R” viene dada por:

R = .L/A

resistividad eléctrica.

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Aplicaciones más comunes:

Medición de deformación.

Medición de esfuerzos.

Medición de fuerza/Peso.

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Ley de Hooke:

E

E: Modulo de Young

Límite elástico

Rotura

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FACTOR DE GALGA (GF):

GF = (R/Ro)/(L/Lo)

Donde “L/Lo” es la deformación unitaria “”.

GF = (R/Ro)/

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Demostración:

Calcular el factor de galga para un conductor cilíndrico de longitud “Lo” y diámetro “Do”.

Lo

Do

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Tipos de Galgas:

De hilo metálico. Laminares metálicas. De metal depositado. Semiconductores. Tipo rosetas

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Características de los materiales para galgas:

Factor de galga elevado. Bajo coeficiente de temperatura. Alta resistividad. Elevada resistencia mecánica. Mínimo potencial termoeléctrico.

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Materiales comúnmente utilizados:

Constantan (Níquel-Cobre). Chromel (Níquel-Cromo). Aleaciones (Hierro-Cromo-Aluminio). Semiconductores (Silicio).

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Valores comunes de GF:

Conductores: 1,5 a 2.

Semiconductores: 50 a 200 (Valor más común 125)

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Desventajas de los semiconductores:

Muy sensibles a la temperatura.

Muy frágiles, permiten poca deformación.

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Curvas de GF:

R/Ro

Semiconductores

Conductores

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Sistema sensor de Tensión (Vigas):

F

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Circuito compensador de temperatura

e

0

r

r(,T)

r

21

r(T)

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Circuito con dos puentes activos:

e

0

r()

r2

21

r1

r()

F

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Circuito con cuatro puentes activos:

e

0

r()

21

r()

Fr()

r()

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Ejercicio:

Dos mediciones de corriente en el circuito de la figura en la sgte. diapositiva, una con el peso “P” y otra sin el arrojaron los siguientes valores: I= 220,52 mA.Io= 220,65 mA.

Calcular el valor del peso “P”.

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10

n= 100D= 0,5 mm.Cobre

2,4 V

P=?

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