ບດທ 5 ອປະກອນກວດວດຄວາມຄຽດ ແລະ ນ າໜກ

ໃນໂຮງງານອດສາຫະກາລວມທງຊວດປະຈາວນຂອງມະນດເຮາ ຕອງກຽວຂອງ ຢກບແຮງຊະນດຕາງໆ ຢ ຕະຫອດເວລາ ໂດຍທເຮາອາດບໄດຄານງເຖງເລຍ ທງນອາດເປນໄປໄດວາແຮງນ ນ ບໄດປາກດໃຫເຫນໄດໂດຍກງ ແຕຖາເຮາພຈາລະນາເບງໃຫດ ແລວຈະເຮດໃຫເຮາຮຈກກບແຮງຕາງໆ ໂດຍຮຈາກຜນທເກດຂນຈາກການກະທບຂອງແຮງນ ນໆ ຫາກຈະໃຫນຍາມຂອງຄາວາແຮງ. ແຮງກຄ ການກະທບຂອງວດຖໜງຕອກວດຖໜງໂດຍພະຍາຍາມເຮດໃຫວດຖນ ນ ປ ຽນສະພາບການເຄ ອນທ ຫພະຍາຍາມເຮດໃຫວດຖນ ນປ ຽນຂະໜາດຫ ຮບຮາງໄປຈາກເດມ ແຮງເປນປະລມານເວກເຕ 1. ຄວາມຄຽດແລະຄວາມເຄນ (Strain and Stress)

ຫາກຖາມວາຄວາມຄຽດ ແລະ ຄວາມເຄນກຽວຂອງແບບໃດກບແຮງ ຄາຕອບກຄ ຄວາມຄຽດ ເປນຜນອນເກດມາຈາກແຮງທພະຍາຍາມ ເຮດໃຫວດຖປ ຽນຂະໜາດ ຫ ຮບຮາງໄປຈາກເດມ ເຊ ງແຮງທກະທບດ ງກາວນ ຮຽກວາ ຄວາມເຄນ .

ຮບທ 5.1 ໃນຮບທ 5.1(a) ເປນການສະແດງການດງຂອງແຮງທກະທບ ທງສອງດານຂອງແທງໂລຫະ ເຊ ງເປນເຫດໃຫແທງໂລຫະນ ນຢດຕວອອກ ແລະ ໃນກລະນກບກນຫາກມແຮງອດທກະທບກບທງສອງດານຂອງແທງໂລຫະ ກຈະເປນເຫດໃຫແທງໂລຫະນ ນຫດຕວເຂ າມາດ ງຮບ (b)

ຄວາມເຄນ ທເກດຈາກການດງ ແລະ ການອດຕວຂອງແຮງສາມາດຂຽນຢໃນຮບຂອງສມຜນໄດດ ງນ :

A/F ໂດຍທ = ຄວາມເຄນ (stress) (N/m2 , lb/in2) F = ແຮງທໃຫກບວດຖ (N,lb) A = ພ ນທໜາຕດຂອງວດຖທໄດຮບແສງ (m2 , in2) ຫາກເຮາສງເກດ ກຈະເຫນວາໜວຍຂອງຄວາມເຄນ ຈະເໝອນກບໜວຍຂອງຄວາມດນ (pressure ; F/A) ສວນຄວາມຄຽດທປ ຽນແປງ ໄປໃນສວນຂອງຄວາມຍາວ ອນເນອງມາຈາກການກະທບຂອງແຮງນ ນ ກສາມາດຂຽນຢໃນຮບຂອງສມຜນໄດດ ງຕໄປນ :

l/l ໂດຍທ = ຄວາມຄຽດ (strain) l = ຄວາມຍາວທປ ຽນແປງໄປຈາກເດມ (m,in) l = ຄວາມຍາວເດມກອນທຈະຖກແຮງກະທບ (m,in) ສາລບຄວາມເຄນ ແລະ ຄວາມຄຽດທເກດຈາກແຮງເສ ອນ (shear stress – strain) ໃນຮບທ 5.2 ນ ນເປນການສະແດງ ກລະນເມ ອແຮງທກະທບກບວດຖບໄດຢໃນແນວເສນຊ ດຽວກນ ຫ ກຄແຮງເສ ອນນ ນເອງ.

ຮບທ 5.2

l/x

ໂດຍທ x = ໄລຍະທປ ຽນແປງໄປຈາກແນວເດມ (m,in) l = ໄລຍະຄວາມໜາ ຫ ຄວາມສງເດມ (m,in) ໂດຍທວໄປນ ນ ຫາກເຮານາເອາແທງໂລຫະຊະນດໜງ ມາຢດດວຍເຄ ອງທດສອບ ແລະ ເຮດການວດແທກຢາງແນນອນແລວ ຄວາມສາພນລະຫວາງຄວາມເຄນ ແລະ ຄວາມຄຽດ ຈະມລກສະນະຄາຍຄກບຮບທ 5.3

ຮບທ 5.3 ໃນຮບທ 5.3 ຄວາມສາພນລະຫວາງຄວາມເຄນ ແລະ ຄວາມຄຽດ ມຈດທໜາສນໃຈດ ງ ຕໄປນ ຄ ໃນຊວງທາອດຂອງເສນໂຄງນ ນຂອນຂາງຈະເປນເສນຊ ຫ ກາວອກຢາງ ໜງກຄຄວາມ ຊນ (slope) ມຄາຄງທ ເມ ອພ ນຈດ PL ໄປແລວ ຄວາມຄຽດ ຈະເປນສດສວນເຊງເສນກບຄວາມເຄນ ທຈດ PL ນ ເອນວາ ຈດຈາກດສດສວນ (proportional limit) ຈາກຈດ PL ເຖງຈດ YP ນ ນ ວດຖຍງຢໃນຂອບເຂດຂອງການຢດຕວ ແລະ ຍງສາມາດກບມາສຄວາມຍາວເດມໄດ ເມ ອມແຮງມາກະທບໃນລກສະນະທກງກນຂາມກນ ຈດ YP ນເປນຈດລາ (yield point) ຂອງວດຖ ເມ ອເຖງຈດ YP ຄວາມຄຽດ ຈະຍງຄງມຢ ເຖງແມນວາ ຈະບມການເພມແຮງກະທບກຕາມ ເມອວດຖຢດຕວຈນເລຍຈດ YP ວດຖນ ນ ຈະບສາມາດກບໄປມຄາຄວາມຍາວເດມໄດ ອກຢາງ ໜງ ຖາວາ ຈະມແຮງມາກະທບໃນທດທາງກງກນຂາມກນກຕາມ. ເມ ອສະຕະວດທ 17 ຮກ (Hook) ໄດຄ ນພບວາໃນວດຖຫາຍໆຊະນດ ທມຂະໜາດຈາກດນ ນ ຈະມອດຕາສວນຄງທລະຫວາງຄວາມເຄນ ແລະ ຄວາມຄຽດ ຄາຄງທເຊ ງເປນອດຕາສວນຕາມກດເກນຂອງຮກນ ເອນວາ ດດຊະນການຢດຫດຕວ ຫ ໂມດລສຂອງວດຖ (modulus of elastic of material ; E) ເຊ ງສາມາດຂຽນຢໃນຮບຂອງສມຜນໄດດ ງ ຕໄປນ :

l/lA/F

strainstressE

ຕາຕາລາງ 5.1 ຕວຢາງຄາ ໂມດລສຂອງວດຖບາງຊະນດ.

ວດຖ ຄາໂມດລສ (N/m2) ອາລມນຽມ ທອງແດງ. ເຫກ. ໂພລອເທລນ(ພາລາສະຕກ)

6.89 x 1010 11.73 x 1010 20.70 x 1010 3.45 x 108

ຕວຢາງທ 5.1 ຈ ງຄານວນຫາຄາຄວາມຄຽດທເກດຂນ ອນເນອງມາຈາກການດງແທງອາລມ ນຽມ ເຊ ງມພ ນທໜາຕດ 24 m104 ມຄວາມຍາວເປນ 10 m ດວຍແຮງ 1000 N ແນວຄດ ຄາໂມດລສຂອງອາລມນຽມໃນຕາຕາລາງທ 5.1 ມຄາ ເປນ 210 m/N1089.6

EA/Fl/ll/l

A/FE

21024

3

m/N1089.6m104N10

m/m3.361063.3 5 ຂສງເກດຈາກຕວຢາງ ທ 5.1 ເຮາຈະເຫນວາໜວຍຂອງຄວາມຄຽດ ກຄ ອດຕາສວນຂອງຄວາມຍາວຕຄວາມຍາວ ເຊນ m/m ຫ in/in ເຊ ງໃນຄວາມເປນຈງແລວ ການປ ຽນແປງຄາຄວາມຍາວທເກດຂນ ເນ ອງຈາກແຮງກະທບມຄາ ທນອຍຫາຍ ຈງໃຊຫວໜວຍ ເປນ m/m ຫ in/in ຫ ໄມໂຄຣສເຕຣນ.

2. ຊະນດຂອງອປະກອນກວດວດຄວາມຄຽດ. ຈາກທລະນທເວ າວາ ການປ ຽນແປງຄາຄວາມຕານທານທາງໄຟຟ າ ຂອງໂລຫະຈະເກດຂນ ເມ ອ

ໂລຫະນ ນຖກກະທບພາຍໃຕໂຫດ ເປນທລະນທນຍມໃຊໃນການວດແທກຄວາມຄຽດ ຈນຮອດປາຍຍກ 1930 ໄດມການວດແທກຄວາມຄຽດໃຫມປະສດທພາບຫາຍຂນ ໂດຍການໃຊເສນລວດໂລຫະຂະໜາດນອຍ ມາຂດລວມກນເປນກມ (boned metallic wire strain gauge) ຫ ຮຽກວາ ສະເຕຣນເກຈໂລຫະ (metallic strain gauge) ຕມາໃນຍກ 1950 ໃນຊວງຂອງການຄ ນຄວາທາງດານສານເຄ ງຕວ

ນາ ໄດມການພດທະນາວດສະດສານເຄ ງຕວນາ ມາໃຊທດແທນເສນລວດໂລຫະໃນການຜະລດເພອເປນການເພມປະສດທພາບ ລວມທງໃຫສາມາດໃຊກບງານໄດຫາກຫາຍປະເພດຫາຍຂນ ສະເຕຣນເກຈ ບພຽງແຕສາມາດນາມາໃຊວດຄາຄວາມຄຽດສາຫບຄາຄວາມເຄນເທານ ນ ແຕຍງສາມາດນາມາໃຊເປນທຣານສະດວເຊ ສາລບວດຄາອ ນໆ ກໄດ ເຊນ : ໂຫດເຊວ (load cell) ສາລບວດແທກແຮງ ຫ ນ າໜກ ທຣານສະດວເຊສາລບວດແທກຄວາມດນ ທຣານສະດວເຊ ສາຫບວດແທກແຮງບດ ເປນຕ ນ ຈາກເຫດຜນດ ງກາວ ຈ ງ ເຮດໃຫສະເຕຣນເກຈ ເຊ ງເປນທຣານສະດວເຊຊະນດໜງ ທສາມາດພບເຫນໄດໃນໂຮງງານອດສາຫະກາເກອບທກປະເພດ ດ ງນ ນ ການສກສາໂຄງສາງ ຄນສມບດ ການນາໄປໃຊງານ ແລະ ຊະນດຂອງສະເຕຣນເກຈຈງເປນສ ງທສາຄນ ແລະ ຈາເປນ. 3. ສະເຕຣນເກຈໂລຫະ (Metallic Strain Gauge) ເສນໂລຫະຕວນາເສນດຽວບສາມາດນາມາໃຊເຮດເປນສະເຕຣນເກຈໄດ ເນອງຈາກປດໄຈຂອງຄວາມຕານທານລວມຂອງເກຈ ແລະ ພນທທໃຊໃນການຮບແຮງ ດ ງນ ນ ເພອເປນການເພມຄວາມຍາວຂອງຕວນາ ແລະ ຫດຂະໜາດພນທຂອງເກຈ ເສນໂລຫະຕວນາຂອງສະເຕຣນເກຈຈງໄດຖກຜະລດ ໃຫມຂະໜາດຂອງເສນຜານສນກາງນອຍລງ (ໂດຍມຂະໜາດປະມານ 0.001 ນວ) ແລະ ສາມາດຂດລວມກນເປນກມໄດ ຂດລວດນຈະມຊ ຮຽກວາ ກຣດ (grid) ສາລບສະເຕຣນເກຈແບບນຂະບວນການໃນການຜະລດທນຍມໃຊກຄ ຂະບວນການທຄາຍກບການຖາຍພາບ (photoetching process) ທງນກ ເນ ອງມາຈາກຂະບວນການນ ສາມາດຜະລດກຣດທມຮບຮາງແລະ ຂະໜາດຫາກຫາຍຕາມຄວາມຕອງການ ຈາກເສນໂລຫະທມຂະໜາດເລກໆໄດ ສວນ ຫວແລະ ສວນປາຍຂອງຂດລວດຕວນາຈະຖກອອກແບບ ໃຫມຂະໜາດໃຫຍ ເພອໃຫງາຍຕການເຊ ອມຕເຂ າກບວງຈອນໄຟຟ າ ຮຽກວາ ຈດຕເຊ ອມ (solder tab).

ຮບທ 5.4 ສະເຕຣນເກຈໂລຫະໃນຮບແບບຕາງໆ .

ເນ ອງຈາກກຣດ (grid) ພາຍໃນສະເຕຣນເກຈມຄນສມບດທບາງ ແລະ ງາຍຕການເປເພ ດ ງນ ນ ໃນຂະບວນການຜະລດ ຈະມການນາແຜນປາລາສະຕກບາງໆ ມາໃຊເປນພນຮອງ ແລະ ຕວນາພາ ໂດຍມການເຮດເຄ ອງໝາຍທເຄ ງກາງຂອງຄວາມຍາວເກຈ ເພອໃຫງາຍຕການຕດຕ ງ ແລະ ຍງເຮດໜາທເປນສະນວນໃຫກບເກຈ ແລະ ວດສະດທຈະນາໄປຕດຕ ງໄດອກດວຍ ວດສະດທນາມາໃຊເປນພນຮອງ

ມຢຫາຍຊະນດດວຍກນໂດຍທງນຈະຂນຢກບ ລກສະນະຂອງງານທຈະນາໄປໃຊ ຕວຢາງ ເຊນ : polyamide plastic ໃຊກບງານທ ວໄປ epoxy ໃຊກບງານທຕອງການຄວາມແນນອນ ແລະ ຄວາມເປນເຊງເສນສງ glass-reinforced epoxy ໃຊກບງານທມຄວາມຄຽດສງ ແລະ ອນຫະພມ (ປະມານ

C400 ) ຖາໃນງານທມອນຫະພມສງຫາຍ ພນຮອງສາມາດເອາອອກໄດໃນຂະນະຕດຕ ງແລວ ໃຊກາວເຊຣາມກທາ ເພອໃຫຮກສາໂຄງຮາງຂອງກຣດ ລວມທງຄວາມເປນສະນວນຂອງກຣດ ກບຜວງານທຈະຕດຕ ງ.

ຫກການເຮດວຽກຂອງສະເຕຣນເກຈ. ຈາກຄານຍາມຂອງ ຄວາມຄຽດ ທໄດກາວເຖງໃນຕອນຕ ນ ຖາວດຖເຊ ງເປນໂລຫະທນາມາໃຊ

ເປນຕວນາທາງໄຟຟ າຈະນາໄປສຄວາມປ ຽນແປງ ຄາຄວາມຕານທານທາງໄຟຟ າຂອງຕວນາ ຈາກສມຜນພນຖານຄວາມຕານທານຂອງຕວນາທວາ :

2CDl

AlR ------------- (1)

ໂດຍທ = ສະພາບຕານທານທາງໄຟຟ າ ຫ ຄາຄວາມຕານທານຈາເພາະ ຂອງຕວນານ ນໆ l = ຄວາມຍາວຂອງຕວນາ A = ພ ນທໜາຕດຂອງຕວນາເຊ ງມຄາ ເທາກບ CD2 ໂດຍຄາ C ໃນທນ ໝາຍເຖງສດສວນຄງທ ເຊນ ຖາເປນວງມນ C = /4 ຫ ຖາເປນສ ຫຽມ C = 1 ເປນຕ ນ ສວນ D ນ ນ ໝາຍເຖງເສນຜານສນກາງ. ເມ ອມແຮງກະທບຕໂລຫະຕວນາ ຈະເຮດໃຫເກດການປ ຽນແປງທາງກນຂນກບ ໂລຫະຕວນານ ນ ໂດຍຈະສ ງຜນໃຫເກດການປ ຽນແປງຄາຄວາມຕານທານຕາມໄປດວຍ ເຊ ງການປ ຽນແປງຄາຄວາມຕານທານດ ງກາວ ສາມາດຂຽນຢໃນຮບສມຜນດບເຟເຣນຊຽນຂອງສມຜນທ 1 ໄດວາ

2

2

CDlDdDC2dlldCDdR

DdDl2dlld

CD1dR 2 ------- (2)

ຫານສມຜນທ 2 ດວຍສມຜນທ 1

d

DD/dD2

ldl

RdR

ຫອາດຈະຂຽນໃໝກຈະໄດວາ

l/dl

/dl/dlD/dD2l

l/dlR/dR

ເມ ອ dl/l = ຄວາມຄຽດໃນແນວແກນ (a = axial strain) dD/D = ຄວາມຄຽດດານຂາງ (l = lateral strain) ຫາກຖາມວາແລວ ຄວາມຄຽດໃນແນວແກນກບຄວາມຄຽດດານຂາງ ແມນຫຍງ ແລວຕາງກນແນວໃດ ຄາຕອບກຄວາ ໃນຕອນທາອດທເຮາເວ າກນເຖງຄວາມຄຽດ ເຮາຈະເວ າເຖງແຕພຽງການປ ຽນແປງຄວາມຍາວ (dl/l) ທເກດຂນໃນແນວແຮງເທານ ນ ເຊ ງກຄ ຄວາມຄຽດໃນແນວແກນ (axial strain) ນ ນເອງ ແຕໃນຄວາມເປນຈງແລວ ຍງມຄວາມຄຽດທເກດຂນ ເນ ອງຈາກການປ ຽນແປງ ຂະໜາດຂອງເສນຜານສນກາງ (dD/D) ຂອງຕວນາທຮຽກວາ ເປນຄວາມຄຽດດານຂາງ (lateral strain) ລວມຢດວຍ ແລະ ໂດຍທວໄປ ຈະມຄາເປນລບທງນກເນ ອງມາຈາກເສນຜານສນກາງ ຈະນອຍລງເມ ອມ ແຮງດງ. ອດຕາສວນລະຫວາງຄວາມຄຽດດານຂາງກບຄວາມຄຽດໃນແນວແກນຈະຮຽກວາPoisson’s ratio ເຊ ງສາມາດຂຽນຢໃນຮບຂອງສມຜນໄດດ ງ ຕໄປນ.

l / dlD / dD- ratio s'Poisson -------- (4)

ຫາກເຮານາເອາສມຜນທ 4 ເຂ າໄປແທນໃນສມຜນທ 3 ກຈະໄດວາ

l/dl

/d21l/dlR/dR

----------- (5)

ເກຈແຟກເຕ (Gauge Factor ; GF)

ໃນການພຈາລະນາຄນສມບດຂອງສະເຕຣນເກຈ ຕວແປໜງທມຄວາມສາຄນກຄ ເກຈແຟກເຕ ຕວແປນຈະເປນຕວທບ ງຊ ການປ ຽນແປງຂອງຄາຄວາມຕານທານໃນຕວສະເຕຣນເກຈ ໂດຍສວນຫາຍຄາເກຈແຟກເຕ ຈະຖກລະບມາໃຫຈາກໂຮງງານຜ ຜະລດ ເພອໃຫງາຍຕການພຈາ ລະນາ ເກຈແຟກເຕ ສາມາດຂຽນຢໃນຮບຂອງສມຜນໄດດ ງ ຕໄປນ :

l/DlR/dRGF ----------- (6)

ເມ ອຄາເກຈແຟກເຕ ຄ ຈານວນຂອງຄວາມຕານທານທປ ຽນແປງໄປ ເມອມຄວາມຄຽດ ດ ງນ ນ ມນກມຄວາມໝາຍເໝອນກບສມຜນທ 3 ແລະ 5 ນ ນເອງເວ າວາ :

l/dl

/d21l/dlR/dRGF

----------- (7)

ຈາກສມຜນທ 7 ເຮາກຈະພບວາ ເກຈແຟກເຕ ຈະຫາຍ ຫ ນອຍນ ນຈະຂນຢກບຄາຂອງ Poisson’s ratio ເປນສາຄນ ນອກຈາກນ ນ ຄາຂອງເກຈແຟກເຕ ຍງເປນຕວບອກຄວາມໄວຂອງເກຈອກດວຍ ໄດກາວວາ ເກຈແຟກເຕທມຄາສງຈະໝາຍ ເຖງວາເກຈນ ນຈະມຄວາມໄວໃນການປ ຽນແປງສງ. ຕາຕາລາງ 5.2 ສະແດງຄນສມບດຂອງວດສະດທນາມາໃຊເຮດເປນສະເຕຣນເກຈ.

Grid Material Composition Approx GF

Approx. Resistivity .cm

Approx. Temp. Coefficient

Of Resistance )C/(

Nichrom Constantan Isoelastic Karma Manganin Platinum- Lridium Monel Nickel Platinum

80%Ni;20%Cr 45%Ni;55%Cu 36%Ni;8%Cr;

0.5%Mo;Fe remainder 74%Ni;20%Cr 3%Al;3%Fe

4%Ni;12%Mn; 84%Cu

95%Pt;5%lr

67%Ni;33%Cu

2.0 2.0 3.5

2.4

0.47

5.1

1.9 -12 4.8

108 49 112

130

48

24

42 7.8 10

400 11 470

18

11

1250

2000 6000 3000

ຜນຈາກອນຫະພມ (Temperature Effect) ເນ ອງຈາກສະເຕຣນເກຈແບບນ ເຮດມາຈາກເສນລວດໂລຫະ ດ ງນ ນ ອນຫະພມພາຍນອກອາດຈະສ ງຜນຕຄາຄວາມຕານທານລວມຂອງສະເຕຣນເກຈ ດ ງ ທເຮາຮກນມາແລວໃນບດທ 3 ເລອງຂອງ RTD ທເປນ ທຣານສະດວເຊແບບເສນລວດໂລຫະຊະນດອາໄສການປ ຽນແປງ ຄາຄວາມຕານທານດວຍອນຫະພມ ຫ ຄວາມຮອນຈາກສມຜນ

T1TR)T(R OO

ໂດຍທ R(T) = ຄວາມຕານທານທອນຫະພມ T ໃດໆ R(TO) = ຄວາມຕານທານທອນຫະພມ TO ຫ ອນຫະພມອາງອງ. T = T - TO αO = ສາປະສດຂອງການປ ຽນແປງຄາຄວາມຕານທານ ຕອນຫະພມທ TO

(Temp. Coefficient of Resistance) ຈາກສມຜນເຮາຈະພບວາ ຄາ ຄວາມຕານທານຈະມຜນໂດຍກງ ຕອນຫະພມ ດ ງນ ນ ໃນການໃຊງານ ສະເຕຣນເກຈ ຈງຈາເປນຈະຕອງມການທດແທນອນຫະພມທເກດຂນ ໂດຍຈະກາວເຖງໃນລາດບຕໆໄປ. 4. ສະເຕຣນເກຈສານເຄ ງຕວນາ (Semiconductor Strain Gauge)

ສະເຕຣນເກຈຊະນດນ ຜະລດຂນຈາກສານເຄ ງຕວນາ ໂດຍທສານເຄ ງຕວນາຈະມຄນສມບດ ການປ ຽນແປງຂອງຄວາມຕານທານ ເມອຢພາຍໃຕໂຫດ ເຊນດຽວກບສານຕວນາ ດ ງນ ນ ຈ ງສາມາດນາມາໃຊໃນການວດຄວາມຄຽດໄດ ໂດຍປກກະຕສານເຄ ງຕວນາທໃຊຈະເປນ ຊລຄອນ ເຊ ງຢໃນຮບຂອງຜະລກ ໃນການຜະລດຜະລກຊລຄອນຈະຖກນາມາຕດເປນແຜນບາງໆ ແລະນາໄປຂນຮບເພອຜະລດສະເຕຣນເກຈ.

ຮບທ 5.5 ຕວຢາງສະເຕຣນເກຈສານເຄ ງຕວນາ ຫກການທາງານ ສະພາບຕານທານທາງໄຟຟ າ ຫ ຄາຄວາມຕານທານຈາເພາະຂອງສານເຄ ງຕວນາ ສາມາດຂຽນຢໃນຮບຂອງສມຜນໄດນ :

eN/1 ໂດຍທ = ສະພາບຕານທານທາງໄຟຟ າຫຄາຄວາມຕານທານຈາເພາະຂອງສານ ເຄ ງຕວນາ. e = ປະຈໄຟຟ າເຊ ງຂນຢກບຊະນດຂອງການເຈອປນ(impurity) N = ຈານວນຂອງພາຫະນາປະຈ (carrier) ໂດຍຂນຢກບຄວາມເຂມຂ ນ ຂອງການເຈອປນ.

= ຄວາມສາມາດໃນການເຄ ອນທຂອງພາຫະນາປະຈ ເຊ ງຂນຢກບ ຄວາມຄຽດ ແລະ ຄວາມສາພນຂອງແກນຜະລກ.

ຈາກສມຜນ ເຮາຈະພບວາສະພາບຕານທານທາງໄຟຟ າ ຈະຂນຢກບຄາຂອງ e N ແລະ ເມ ອສະເຕຣນເກຈ ຢພາຍໃຕຄວາມຄຽດຈະເຮດໃຫຄາຂອງ ເກດການປ ຽນແປງສ ງຜນໃຫຄາຄວາມຕານທານມຄາປ ຽນແປງຕາມໄປດວຍ ນອກຈາກນ ນ ຄາຂອງ e ແລະ N ກຂນຢກບຊະນດ ແລະ ຄວາມເຂມຂ ນຂອງການເຈອປນເຊນກນ ນ ນໝາຍຄວາມວາ ສະພາບຕານທານທາງໄຟຟ າກຈະຂນຢກບການເຈອປນດວຍ ດ ງ ນ ນ ສະເຕຣນເກຈ ສານເຄ ງຕວນາຈະສາມາດການດຄນສມບດໄດໂດຍ ໃຊການເຈອປນມາເປນຕວການດ ຈາກໂຄງສາງ ແລະ ຫກການເຮດວຽກດ ງກາວ ໃຫຄາ ເກຈແຟກເຕ ຂອງສະ

ເຕຣນເກຈແບບນ ມຄາທສງກວາສະເຕຣນເກຈໂລຫະ ເກຈແຟກເຕ ຂອງສະເຕຣນເກຈ ສານເຄ ງຕວນາຈະມສມຜນເຊນດຽວກບແບບໂລຫະ ຢາງໃດກຕາມ ໂດຍທວໄປເກຈແຟກເຕຂອງສະເຕຣນເກຈ ສານເຄ ງຕວນາຈະມຄາຢໃນຊວງ -50 ເຖງ -200 ດ ງນ ນ ຄວາມຕານທານທປ ຽນແປງໄປຈະເປນ 25 ເຖງ 100 ເທາຂອງສະເຕຣນເກຈໂລຫະ ເກຈແຟກເຕທມຄາສງດ ງກາວນ ມ ໂອກາດທເຮດໃຫການປ ຽນແປງຄາຄວາມຕານທານ ບ ເປນເຊງເສນສງຕາມໄປດວຍ ດ ງນ ນ ໃນການໃຊງານຈງຕອງ ພຈາລະນາເປນພເສດ. ຕວຢາງທ 5.2 ໃຫປຽບທຽບຄວາມແຕກຕາງຄວາມຕານທານທປ ຽນແປງໄປຂອງ ສະເຕຣນເກຈ ໂລຫະ ແລະ ສານເຄ ງຕວນາເມ ອໄດຮບຄວາມຄຽດ 150 m/m ໂດຍການດໃຫຄາເກຈແຟກເຕຂອງເກຈໂລຫະເປນ 2.13 ແລະ ສານເຄ ງຕວນາເປນ -151 ເມ ອເກຈທງສອງຕວມຄາຄວາມຕານທານປກກະຕເທາກນຄ 120 . ແນວຄດ ຈາກສມຜນພນຖານ

l/dlR/dRGF

ເກຈໂລຫະ l/dlGFRdF 31015.013.2120 038.0 ເກຈສານເຄ ງຕວນາ 31015.0151120dR 72.2 5. ວງຈອນໄຟຟ າສາລບສະເຕຣນເກຈ ເນ ອງຈາກສະເຕຣນເກຈນ ນອາໄສຫກການທວາ ການປ ຽນແປງຄາຄວາມຕານທານ ຈະເປນໄປຕາມຄວາມຄຽດ ດ ງນ ນ ເກຈຈະຕອງນາໄປຕເຂ າກບອປະກອນ ຫ ເຄ ອງມທສາມາດກວດວດການປ ຽນແປງຄາຄວາມຕານທານນອຍໆໄດ ຄາ ຂອງ dR ຈະຫາໄດຈາກການວດແທກຄາຂອງຄວາມຕານທານເດມ R ແລະວດແທກຄາຄວາມຕານຂອງເກຈ ເມອມແຮງມາກະທບ ໃນທນສມມດໃຫເປນ R1 ຈາກນ ນ ນາຄາ ທໄດມາຫກລບກນ ຢາງໃດກຕາມຄາຄວາມແຕກຕາງລະຫວາງ R ແລະ R1 ນ ນກຄ dR ຈະຕອງມຄວາມແນນອນເຖງ 1/1000 ຂອງ 1 % ໂດຍທວໄປ dR ຈະມຄາປະມານ 0.008 ໂອມ ເຊ ງເປນຄາທນອຍຫາຍ ຈງຈາເປນຕອງໃຊວງຈອນບຣດເຂ າມາຊວຍໃນການກວດວດການປ ຽນແປງດ ງກາວ ນອກຈາກນ ນ ໃນການໃຊງານສະເຕຣນເກຈ ອນຫະພມກມຜນຕຄາຄວາມຕານທານ ຈງຈາເປນທຈະຕອງມການທດແທນອນຫະພມດວຍ ອປະກອນທໃຊໃນການທດແທນອນຫະພມ ຈະຕອງມຄນສມບດທເໝອນກບສະເຕຣນເກຈ ທໃຊໃນການກວດວດ (active gauge) ດ ງນ ນ ຈ ງຈາເປນຕອງໃຊສະເຕຣນ

ເກຈ ອກຊດໜງເຊ ງຮຽກວາ ເກຈທດແທນ (dummy gauge) ໂດຍຕດຕ ງໃຫບມຜນຕການກວດວດຄວາມຄຽດ ສະແດງດ ງຮບທ 5.6

ຮບທ 5.6 ຫາກເຮາຈະພຈາລະນາຄວາມໄວ (sensitivity) ຂອງວງຈອນບຣດໃນການກວດວດຄວາມຄຽດ ໃນຮບຂອງແຮງດນໄຟຟ າທໄດຈາກວງຈອນສາມາດພສດໄດດ ງຕໄປນ. ເມ ອການດໄດ RRRR D21 ຄວາມຕານທານຂອງສະເຕຣນເກຈທໃຊໃນການກວດວດເປນ RA

R/dR1RR A ແຮງດນໄຟຟ າທໄດຈາກວງຈອນບຣດຈະມຄາເທາກບ 2AA1DD RR/RRR/RVsdV ເມ ອແທນ RRRR D21 ແລະ R/dR1RR A ລງໃນສມຜນກຈະໄດວາ R/dR24/R/dRVsdV R/dR4/Vs ເນ ອງຈາກ l/dl/R/dRGF ດ ງນ ນ l/dlGFR/dR

l/dlGF4/VdV S

ຕວຢາງທ 5.3 ສະເຕຣນເກຈຕວໜງມຄາ GF ເທາກບ 2.03 ແລະ ມຄາຄວາມຕານທານເປນ 350 ຕເຂ າກບວງຈອນບຣດເຊ ງມຄາ R1 = R2 = 350 ມຊດທດແທນອນຫະພມ (dummy gauge) ຄວາມຕານທານເປນ 350 ຖາຄວາມຄຽດເນອງຈາກຖກແຮງກະທບເປນ 1450 m/m ຈ ງຄານວນຫາຄາແຮງດນໄຟຟ າທເກດຂນ ເມ ອແຫງຈາຍໄຟມຄາເປນ 10V ແລະຈ ງຫາຄາແຮງດນໄຟຟ າທເກດຂນ ເນ ອງຈາກແຮງກະທບຕ 1 m ແນວຄດ ເມ ອບມແຮງກະທບຕສະເຕຣນເກຈບຣດຈະສມດດນ ແຕເມ ອມແຮງກະທບຄາຄວາມຕານທານຈະປ ຽນໄປເຊ ງສາມາດຫາໄດຈາກ.

l/dlR/dRGF

Rl/dlGFdR 3501045.103.2 3 03.1 ດ ງນ ນ ຄວາມຕານທານທເກດຂນໃໝຈະມຄາ ເປນ. 03.35103.1350R ແຮງດນໄຟຟ າທເກດຂນສາມາດຫາໄດຈາກ

2A

A

1D

D

RRR

RRR

VsdV

03.7011003.3515

V007.0 ແລະແຮງດນໄຟຟ າທເກດຂນເນ ອງຈາກແຮງກະທບໃຫເກດຄວາມຄຽດຕ 1 m ຈາກສມຜນ.

ldlGF

4VsdV

ldl03.2

410

l/dl075.5 ດ ງນ ນທທກໆ ໄມໂຄຣຂອງຄວາມຄຽດ (micro strain) ຈະມແຮງດນໄຟຟ າທໄດຈາກວງຈອນ 5.075 V ໃນຮບແບບອ ນຂອງການປະຍກໃຊງານສະເຕຣນເກຈ ກຄ ການໃຊສະເຕຣນເກຈຕດໄວທງ 2 ດານຂອງວງຈອນບຣດ ແລະ ເປນທແນນອນວາເມ ອມການໃຊສະເຕຣນເກຈ 2 ຕວກຍອມ ທຈະມອປະກອນທດແທນອນຫະພມ 2 ຕວດວຍ ເຊນກນ ຂດຂອງການປະຍກໃຊງານແບບນກຄ ຄວາມໄວ

(sensitivity) ໃນການກວດວດກຈະເພມຂນເປນ 2 ເທາດວຍ ແລະ ແຮງດນໄຟຟ າທໄດຈາກວງຈອນຈະມຄາເທາກບ

ldlGF

2VsdV

ຮບທ 5.7 ເປນການປະຍກໃຊງານສະເຕຣນເກຈໃນການກວດວດການບຽງເບນຂອງແຂນຮບແຮງ ໂດຍທປາຍດານໜງຈະຖກຢດຕດຢກບທ ແລະ ໃຫອກດານໜງເປນດານທຮບແຮງ ເມອສະເຕຣນເກຈ A1 ແລະ D1 ຕດຢດານເທງ ໂດຍທ A1 ຈະເປນຕວກວດວດການຢດຕວຂອງແຜນໂລຫະ ໂດຍຄາຄວາມຕານທານຈະເພມຂນ ສວນ A2 ແລະ D2 ຈະຕດໄວດານລມຂອງແຜນໂລຫະ ເພອວດແທກການອດຕວເຊ ງຄາຄວາມຕານທານຈະຫດລງ.

ຮບທ 5.7 6. ການຕດຕ ງສະເຕຣນເກຈ

ການຕດຕ ງສະເຕຣນເກຈ ຈະມຜນກະທບຕປດໄຈທສາຄນ 2 ຕວ ຄ ຄາຄວາມຕານທານເລມຕ ນ ຂອງສະເຕຣນເກຈ ກບ ການປ ຽນແປງຂອງເກຈແຟກເຕ ການຕດຕ ງທດ ໝາຍເຖງ ຄວາມຍາວທປ ຽນແປງໄປຂອງ ວດຖຮບແຮງ ຫ ຄວາມຄຽດ ທເກດຂນເທງວດຖສາມາດຖາຍທອດສກຣດ ເທງສະເຕຣນເກຈ ໄດຢາງຖກຕອງ ປາສະຈາກຄວາມຜດພຽນ ນອກຈາກນ ນ ການເລອກວດສະດຢດຕດກຄວນພຈາລະນາໃຫຖກຕອງ ແລະ ເໝາະສມ ຕວຢາງ ເຊນ : ຫາກໃຊກາວຜດປະເພດກຈະກ ໃຫເກດ ຮສເຕຣຊດ (hysteresis) ແລະ ການສນເສຍຂອງສນຍານ ເນອງຈາກການຄາຍຕວຂອງຄວາມເຄນ ດ ງ ນ ນ

ຂ ນຕອນ ແລະ ວດສະດທໃຊໃນການຕດຕ ງ ຈ ງຕອງກະທາ ແລະ ໃຊຢາງຖກຕອງ ແລະ ເໝາະສມ ເພອໃຫມຜນຕປດໄຈທງສອງນອຍທສດ.

ຮບທ 5.8 ຂ ນຕອນການຕດຕ ງສະເຕຣນເກຈ. ຂ ນຕອນໃນການຕດຕ ງສະເຕຣນເກຈ ເທງຜວໜາຂອງວດຖຮບແຮງສາມາດ ກະທບໄດດ ງມຫວຂທໜາສນໃຈຕໄປນ:

1.) ຜວໜາຂອງວດຖຮບແສງ ບລເວນທຕອງການຈະຕດຕ ງຈະຕອງມການປບສະພາບກອນດ ງນ:

ໃຊກະດາດຊາຍຂດ ເພອກາຈດສ ແລະ ຂໝຽງອອກໃຫລຽບແຕຫາມຂດເງາ ໃຊຕວເຮດລະລາຍເຊດ ເພອກາຈດນ າມນ ແລະ ຈາລະບອອກ. ນາສານລະລາຍທມຄນສມບດເຂ າກບວດສະດຢດຕດໄດດທາ ເພອເພມປະສດທ ພາບ

ການຢດເກາະໃຫດຍ ງຂນ 2.) ລະບຕາແໜງທຕອງການຕດຕ ງລງເທງວດຖຮບແຮງ ແລະ ສະເຕຣນເກຈ. 3.) ນາສະເຕຣນເກຈມາຕດລງເທງສະກອດໃສນ ນ ຕາມຕາແໜງທລະບໄວເທງຕວຮບແຮງ

ໃຫກງກນ. 4.) ດງປາຍສະກອດໃສອອກດານໜງ ແລວທາກາວລງເທງຕາແໜງທຕອງການຕດຕ ງ 5.) ຕດຕ ງສາເຕຣນເກຈກບລງໄປຍງຕາແໜງເດມ ໂດຍໃຊສະກອດເປນຕວນາ ໃນຂະນະ

ຕດສະເຕຣນເກຈ ກບໃຫກດທຕວສະເຕຣນເກຈເພອໄລກາວທເກນອອກໄປ. 6.) ກດບລເວນສະເຕຣນເກຈ ຈນກະທ ງກາວແຫງແລວຈ ງແກະສະກອດອອກ. 7.) ຄວນໃຊໂພລຢຣເທນ ຫ crystalline wax ທາທບອກຄ ງເພອປ ອງກນນ າ ແລະ ຄວາມ

ຊນ.

ສາຫບການຕດຕ ງສະເຕຣນເກຈໂດຍສວນຫາຍຈະນຍມໃຊກາວ cyanoacrylate ຫ epoxy ກາວ cyanoacrylate ມຂດ ຄ ງາຍໃນການຕດເນອງຈາກບຕອງໃຊຄວາມຮອນໃຊພຽງແຮງກດຈາກນວຫວແມມ ປະມານ 10 ນາທ ກຈະຕດໄດຢາງສມບນ ຂເສຍ ຄ ປະສດທພາບຂອງການຢດເກາະຈະເສ ອມຕາມເວລາ ຄວາມຊນ ແລະ ອນຫະພມ ສວນກາວ epoxy ຈະມຄນນະພາບທເໜອກວາ ເວ າວາ ຕອງການແຮງກດປະມານ 5 - 20 psi (35 - 140 kPa) ແລະ ຄວາມຮອນໃນເວລາດຽວກນປະມານ 1 ຊ ວໂມງ ຫ ຫາຍກວາ . 6. ການເລອກສະເຕຣນເກຈໃນການໃຊງານ ສະເຕຣນເກຈ ມຄນສມບດທຄວນພຈະລະນາໃນການເລອກໃຊງານຫາຍປະການດວຍກນດ ງຕໄປນ :

ເກຈຄວນຈະມຂະໜາດນອຍ ເພອໃຫຄວາມຄຽດທຖກວດມຄາຄວາມຜດພາດ ຫ ຄາຄວາມຄາດເຄ ອນນອຍ ເນອງຈາກໃນທາງທດສະດ ຄວາມຄຽດຖກສມມດເປນປະລມານຈດ (point quantity).

ເກຈຄວນຈະສາມາດວດຄວາມຄຽດໄດໂດຍມຄວາມແນນອນ (accuracy) ຕະຫອດຍານຂອງການວດ ຫຊວງໃນການໃຊງານ.

ເກຈຄວນຈະໃຫຄາການຕອບສະໜອງ ທເປນເຊງເສນກບຄວາມຄຽວດຕະຫອດຍານຂອງການວດ.

ຄາເກຈແຟດເຕຕອງເປນຄາທມສະຖຽນນະພາບ ເຊ ງໃນທນໝາຍເຖງວາ ຄາ ຈະຕອງຄງທໂດຍບປ ຽນແປງໄປຕາມເວລາ ອນຫະພມ ຫ ປດໄຈທາງສະພາບແວດລອມອ ນໆ.

ເກຈແລະອປະກອນເພມເຕມຄວນຈະມລາຄາທຕ າ ເພອທຈະສາມາດໃຊງານໄດຢາງກວາງຂວາງ ໂດຍບຢດຕດຢກບເລອງຂອງລາຄາ.

ເກຈຄວນທຈະສາມາດຕດຕ ງ ແລະ ເຮດວຽກງານຮວມກບວງຈອນໄຟຟ າຢາງງາຍໆໄດ

7. ໂຫດເຊວ (Load Cell) ໜງໃນການປະຍກໃຊງານທສາຄນຂອງສະເຕຣນເກຈ ກຄ ການນາສະເຕຣນເກຈ ມາຕດຕ ງທແທງໂລຫະ ຫງຈາກນ ນ ກນາແທງໂລຫະນໄປໃຊໃນການກວດວດແຮງ ຫ ນ າໜກ ເຊ ງຫກການດ ງກາວຂາງຕ ນນ ກຄ ໂຫດເຊວ ນ ນເອງ ໂດຍທວໄປອປະກອນເຫານຈະຖກປຽບທຽບ (calibrate) ດວຍແຮງຫ ນ າໜກໂດຍກງກບການປ ຽນແປງຄາຄວາມຕານທານ ໂຫດເຊວທມໃຊຢໃນງານອດສາຫະກາ ສາມາດວດແຮງໄດສງເຖງ 5 ເມກກະນວຕນ (MN) ຫປະມານ 106 ປອນ (Ib). ຕວຢາງທ 5.4 ໂຫດເຊວຕວໜງເຮດຈາກອາລມນຽມຮບກະບອກລດສະໝ 2.50 cm ໂດຍມສະເຕຣນເກຈ ຕດຕ ງຢຕາມຮບທ 5.9 ແລະສະເຕຣນເກຈເຫານ ນ ຈະໃຊຮວມກບວງຈອນບດ ເຊ ງມແຫງຈາຍແຮງດນໄຟຟ າເປນ 2.0 V ເມ ອ 0.120RRR G21 ແລະຄາເກຈແຟດເຕ GF = 2.13 ຈ ງຄານວນຫາຄາແຮງດນໄຟຟ າທຈາຍອອກມາຈາກວງຈອນບດ ເມອໂຫດເຊວຕວນໃຊກວດວດນ າໜກ 0 ເຖງ 5000 ປອນ (Ib) ການດໃຫຄາໂມດນ (E) ຂອງອາລມນຽມມຄາເປນ 210 m/N1089.6

ຮບທ 5.9 ແນວຄດ ປ ຽນໜວຍນ າໜກຈາກ Ib ເປນ N ເມ ອ N 4.448 Ib 1 ດ ງນ ນ N 2224050004.448 Ib 0005 ພ ນທໜາຕດຂອງອາລຍມນຽມ (0.025m) r A 22 2-3 m101.963 ຄາ E ຂອງອາລຍມນຽມ N106.89 10

ຈາກສມຜນ

l/dl

A/FStrainStressE

EA / F l / dl 310 10963.11089.622240 m/m4.16410644.1 4- ຈາກສມຜນ

dl/l

dR/RGF

l/dlGFRdR 410644.113.2120 04203.0 ເນ ອງຈາກການຕດຕ ງສະເຕຣນເກຈ ພາຍໃຕແຮງດນທ 5000 lb ເຮດໃຫຄາຄວາມຕານທານຂອງເກຈທໃຊໃນການກວດວດແຮງກດ (active gauge) ມຄາ ຫດລງເປນ. 04203.0120R 958.119 ດ ງນ ນ ແຮງດນໄຟຟ າທໄດຈາກວງຈອນບດຈະມຄາເປນ

958.119120958.1192

1201201202dV

V175000175.0 ຫສາມາດຄານວນຫາຄາໄດຈາກສມຜນ

ldlGF

4VsdV

410644.113.242

V175 ດ ງນ ນແຮງດນໄຟຟ າທໄດຈາກວງຈອນອນເນອງມາຈາກແຮງ 0 ເຖງ 5000 lb. ມຄາເປນ 0 ເຖງ V175