열유체시스템분야실험 - 스트레인 게이지를 이용한 변형 측정

소개글

열유체시스템분야실험 A+ 받은 실험 보고서 입니다.

목차

1. 실험목적
2. 실험이론
3. 실험장비
4. 실험방법
5. 실험결과
6. 고찰
7. 참고문헌

본문내용

1. 실험 목적
휘트스톤 브리지를 이해하고 가변저항을 이용하여 휘트스톤 브리지를 구성, 전압의 변화를 관찰한다.
스트레인 게이지를 이용하여 변형율 변화를 관찰한다.

2. 실험 이론
휘트스톤 브리지
휘트스톤 브리지는 4개의 저항으로 구성된 회로이다. 보통 4개의 저항은 동일한 값을 가지며 이 중 하나 혹은 두 개의 저항을 스트레인 게이지로 설치한다. 휘트스톤 브리지는 미지의 저항 값을 가지는 저항이 있을 때 저항 값을 알고 있는 저항 2개와 가변저항을 이용하여 그 값을 알아내는 용도로 사용될 수 있다. 앞서 주어진 4개의 저항으로 휘트스톤 브리지를 구조를 만들면 대각선 방향으로 위치한 저항의 값을 곱한 결과가 같기 때문에 미지의 저항 값을 알아낼 수 있다.
그림1의 회로에서 전류는 node A에서 node C로 흐르게 되고 node B와 node D사이에서의 전압을 측정한다. 여기서 측정값이 0(V_BD=0)이 나온다면 V_AB=V_AD,V_BC=V_DC이 성립하고 네 개의 저항 값 중 어느 하나의 것이라도 변하게 되면 그 변화가 전압계에 나타난다. 보통 3개의 저항을 고정저항으로 하고 나머지 하나를 스트레인 게이지로 사용하여 변형률을 측정하는 휘트스톤 브리지회로를 구성한다. 스트레인 게이지의 저항 변화율은 10^(-3),10^(-6)단위로 매우 작다. 따라서 오차에 의한 저항 변화 값을 줄이기 위해 밸런스 회로를 설치한다. 스트레인 게이지가 설치된 측정 대상체 온도와 휘트스톤 브리지 회로가 설치된 곳의 온도가 서로 다르면 이 온도차에 따른 오차가 발생할 수 있다. 이러한 경우 2개의 스트레인 게이지를 부착하여 하나의 게이지를 대상체에, 다른 하나는 변형이 없는 곳에 부착하여 오차를 보정한다.

참고 자료

이병옥, “최신기계공학실험”, 인터비젼, 2005
열유체 분야 실험 수업자료
http://terms.naver.com/entry.nhn?docId=1164216&mobile&categoryId=200000515
http://terms.naver.com/entry.nhn?docId=1269562&mobile&categoryId=200000458