Elektrotehnika

1. Elektrotehnika Elektrootporne trake Vanja Lež N2931 Ev. Broj: 36 Akademska godina: 2007./2008.

2. Kazalo • 1. Povijest elektrootpornih traka • 2. Princip rada • 3. Modeli elektrootpornih traka • 4. Primjena uređaja (slike)

3. 1. Povijest elektrootpornih traka Elektrootpornu traku izumili su američki inženjeri Edward E. Simmons i Arthur C. Ruge 1938. godine. Proučavajući utjecaje potresa na vodene površine, Ruge je sastavio prvi model elektrootporne trake koji je relativno netočno mjerio deformacije vodenih površina. Prva elektrootporna traka sastojala se od komadića papira zalijepljenog na rezervoar s vodom i nekolicine tankih žica koje su bile spojene na rubove papira . Elektrootporna traka doživjela je potpunu afirmaciju tek nakon Drugog Svjetskog rata.

4. 2. Princip rada Elektrootporna trakaje uređaj koji mjeri deformaciju određenog objekta, odnosno utjecaj različitih sila na to tijelo koje uzrokuju veća ili manja naprezanja. Najčešći tip elektrootporne trake sastoji se od izolirane pozadine na kojoj se nalazi tanka folija osjetljiva na različite podražaje. Uređaj se pričvršćuje na određeni objekt npr. nosivu gredu ili zid pomoću posebnog ljepila. Deformacija tijela na kojem se nalazi elektrootporna traka uzrokuje deformaciju folije, a to kao posljedicu ima promjenu električnog otpora. Ta promjena otpora mjeri se pomoću posebnog uređaja – “Wheatstone bridge”

5. Naprezanja određenih objekata izračunavaju se pomoću tzv. mjernog faktora - “gauge factor” koji se izračunava iz sljedeće formule: Rg – izmjereni otpor na uređaju (bez naprezanja) ∆R – promjena otpora uzrokovana različitim naprezanjima ε – deformacija objekta kao posljedica naprezanja Mjerne folije kao sastavni dio elektrootpornih traka mogu izmjeriti deformacije na relativno malenim površinama stoga je u praksi potrebno više takvih uređaja za točno određivanje deformacija. Mjerna folija precizno određuje deformacije na površini od 2 – 10 milimetara; pažljivom instalacijom i uporabom kvalitetnog ljepila, folija je u mognućnosti izmjeriti relativno malene deformacije sa preciznosšću do 90%.

6. 3. Modeli elektrootpornih traka Većina elektrootpornih traka napravljena je od kvalitetnih legura koje nisu jako osjetljive na temperaturne promjene. Povećavanjem ili smanjivanjem temperature ne dolazi do bitnih promjena na uređaju što kao posljedicu ima relativno konstantan otpor. Različiti materijali imaju različitu brzinu termalne ekspanzije pa je potrebno pažljivo odabrati određenu leguru ovisno o materijalu na kojem se vrši ispitivanje naprezanja. Promjene temperature u toku mjernog procesa su neizbježne, što može dovesti u pitanje ispravnost rezultata. Za mjerenje manjih deformacija najčešće se koriste tzv. poluvodičke elektrootporne trake. Takve trake imaju veći mjerni faktor (“gauge factor”) nego osnovni model s folijom. Nedostatci poluvođičkih elektrootpornih traka su: velika osjetljivost na temperaturne promjene, laka lomljivost tih uređaja i puno veća cijena od osnovnihmodela.

7. Za mjerenje bioloških promjena, npr. cirkulaciju krvi i naticanje tkiva koriste se trake od gume i žive. Takvi uređaji sastoji se od male količine žive u tekućem stanju koja je zatvorena, odnosno izolirana unutar malene gumene cijevi koja je omotana oko određenog dijela tijela. Naticanjem tijela dolazi do rastezanja gume koja postaje dulja, ali tanja – dolazi do povećanja električnog otpora.

8. 4. Primjena elektrootpornih traka