Vad är en stammätare?

Alla material deformeras när en spänning eller belastning appliceras. Strain är ett mått på mängden deformation som uppstår när ett föremål är under stress. En töjningsmätare är ett redskap som används för att mäta denna förändring exakt i ett material som är under belastning. Att förstå de dimensionella förändringarna som inträffar när ett objekt upplever belastning är viktigt i många mekaniska konstruktionsapplikationer.

Elastisk belastning uppstår när ett material utsätts för en låg spänningsnivå. Det kommer att försvinna efter att spänningen har tagits bort och materialet återgår till sitt ursprungliga tillstånd. Vid höga spänningsnivåer deformeras ett ämne till den punkt där det inte kommer att återhämta sig och återgå till sina ursprungliga dimensioner. Detta kallas plaststam. En töjningsmätare kan användas för att bestämma när ett material genomgår plastisk belastning och permanent deformation har inträffat.

Spänningsmätaren av metallfolie används vanligtvis när en mycket liten mängd belastning och dimensionell förändring inträffar. Denna typ fungerar genom att mäta förändringen i elektriskt motstånd som uppstår när ett elektriskt ledande material deformeras. Spänningsmätaren av metallfolie består vanligtvis av en serie mycket tunna parallella linjer av ledande metall applicerade på en tunn folie. Folien är fäst vid ett underlagsmaterial som är elektriskt isolerande och leder inte spänning eller ström.

Spänningsmätaren av metallfolie limmas på ett föremål som ska mätas. När spänningen appliceras och föremålet deformeras kommer metallfolien att deformeras och dess elektriska motstånd förändras. Förändringen i elektriskt motstånd mäts och kan relateras till belastningen i materialet. Det numeriska förhållandet mellan förändringen i elektriskt motstånd och motsvarande mekanisk belastning kallas mätfaktorn .

Spänningsmätare av folie kräver noggrann kalibrering för att säkerställa att mätningen av töjningen är korrekt. Kalibreringen slutförs genom användning av en elektrisk krets som kallas Wheatstone bridge. Detta används för att bestämma mätfaktorn och kompenserar också för temperaturförändringar som orsakar expansion och sammandragning av metallfoliematerialet, vilket kan ge felaktiga mätresultat.

Spänningsmätare finns tillgängliga för en mängd mätapplikationer. Dessa används för att mäta belastning på grund av töjning orsakad av en dragkraft, kompression orsakad av en tryckkraft eller till och med tryck som appliceras på en ytarea av en vikt eller annan belastning. Spänningsmätare används ofta för experimentell testning i ett laboratorium och kan monteras permanent på ett objekt för att möjliggöra pågående mätning.