캔압력측정 A+결과보고서

목차

1. 실험 목적
2. 실험 이론
3. 실험 장치
4. 실험 방법
5. 실험 결과
6. 실험 고찰
7. 결 론
8. 참고 문헌

본문내용

1. 실험 목적
-공학에 필요한 각종 측정에는 스트레인 게이지가 광범위하게 사용된다. 따라서 이 실험해서는 원통형 음료 캔의 가압상태에서 스트레인게이지를 부착해 개봉 후 변형된 캔의 변형률을 측정함으로써 이용해 캔 내부 압력을 계산해 본다.
-스트레인게이지의 원리와 사용법을 익히고, 스트레인게이지용 회로구성 및 증폭 기 사용법을 익힌다.
-Wheatstone bridge를 이해하고, LabView를 이용해 데이터를 취득한다.
2. 실험 이론
1) 스트레인 게이지 기초
스트레인게이지는 기계공학적으로 매우 널리 사용되는 센서이다.
모든 금속은 길이에 따라 전기저항이 변하는데, 길이가 길어지면 전기저항이 증가하고, 짧아지면 감소한다. 이 저항 변화를 측정하면 스트레인게이지가 부착된 위치에서의 변형을 측정할 수 있다.
저항 변화와 변형률의 관계는 다음과 같다.

<중 략>

3)브리지 회로의 원리
스트레인게이지의 저항변화율은 매우 작기 때문에 별도의 측정 회로가 필요하다. 이 때 활용되는 회로를 휘스톤 브리지(wheatstone bridge)라고 한다.
브릿지 회로를 구성할 때 경우에 따라 여러 개의 스트레인게이지가 사용되는데, 스트레인게이지의 개수가 증가할수록 측정 감도가 높아진다.
4) 전기저항 식 스트레인게이지 사용분야
전자저울, 자동차, 열차, 항공우주 등 여러 분야에서 응력 또는 압력을 측정하기위해 사용된다.
접합식 강선 스트레인 게이지는 니켈이나 구리로 된 얇은 선을 종이나 플라스틱에 배선하고 접합한 것으로 측정 시에는 종이나 플라스틱 면을 측정대상구조물에 부착한다. 이것은 접합호일 스트레인 게이지보다 값이 싸며 시료의 구성입자가 비교적 큰 암석이나 콘크리트 시편의 실험 등에 많이 사용된다.

3. 실험 장치
1) SC-2345, SCC-SG04 증폭기 모듈 : 스트레인게이지의 매우 작은 저항 변화를 측정하기 위해 증폭기가 필요하다. 스트레인게이지에서 나오는 신호의 노이즈가 더해지면 왜곡된 출력을 얻을 수 있기 때문에 노이즈 필터링이 필요하다.

참고 자료

James Monroe Gere. 박정선 외 5 옯김. 7th. 『재료역학』. CENGAGE Learning출판. 2011.
John M. Cimbala, Penn State University. Stress, Strain, and Strain Gages. 24 October 2013.