GALGASLas Galgas es uno de los transductores eléctricos que se emplean con mayor frecuencia. Su popularidad se basa en el hecho de que puede detectar y convertir “ Fuerza ó Desplazamientos Mecánicos” Pequeños en señales eléctricas. Otras Par Efectos de Cantidades Presión Como: Peso Fuerza ó Desplazamiento Tensión Las Galgas extensométricas reciben su nombre porque al deformarse longitudinalmente (estiradas) cambian su resistencia. = ( L / L ) [Deformación Mecánica] Donde: L es el cambio en la longitud debido a la fuerza aplicada. .La deformación se define como el cambio en la Longitud del material debido a una fuerza o esfuerzo aplicado externamente. L es la longitud original. .Para mantener el funcionamiento lineal de estos transductores. la fuerza aplicada no debe deformar el material del transductor más allá del 50% de su límite elástico (el límite elástico es la máxima deformación longitudinal que puede soportar un material y retornar a su longitud original) una vez que el esfuerzo se ha dejado de aplicar. Relación entre esfuerzo y deformaciones (escala en la zona elásticas esta muy ampliada) . Cuando se estira una Galga Extensométricas su resistencia cambiará (R) de acuerdo con: R = ( L / A ) Donde es la resistividad del material (-m). L es el cambio en la longitud efectiva del conductor. A es el Área del conductor. . La mayoría de las galgas se fabrican de tal modo que la Resistencia varíe linealmente con los cambios en la longitud Una expresión para calcular cambios en la Resistencia de las Galgas es el: ( R / Rg ) ( R / Rg ) K = ----------= ----------( L / L ) R K = ----------Rg Donde K ó G es el factor de galga (usualmente 2. Rg es el cambio en la resistencia de la galga. L es el cambio en la longitud de la galga y L es la longitud de la galga. . Rg es la resistencia de la galga. pero puede ser de varios cientos). Cuando se llena la lata y es presurizada se ocasiona que las paredes de la misma se expanda y resulte una deformación del material metálico de la lata.Ejemplo: Supóngase que una galga extensométrica de 120 Ohms Se fija a la superficie cilíndrica de una lata de 354 ml diseñada para contener un refresco carbonatado. calcúlese el cambio en la resistencia de la galga. R = 0.0583 Ohms Problemas . Sí el factor de galga K=2. y por consiguiente la galga extensométrica.00 y la deformación resultante después del proceso de llenado y presión es de 243 . mientras que las raíces de engranes necesitan de galgas muy pequeñas. Una Galga debe unirse o pegarse a una superficie que esté sujeta a deformación uniforme porque la deformación se promedia sobre la longitud de la Galga. .Aplicaciones: El concreto y otros materiales no homogéneos necesitan de galgas muy largas. 2% 1 – 5 mm Tamaño en mm 0.1 – 40.Características Típicas Semiconductores Paramétros Metal 0. .5000 1% .4 – 150 mm Estándar = 3 -6 mm .600..3000 Rango de Medición 0.1% ..001 .350. 5000 1000 .8 – 2.000 50 .35 Resistencia en Ohms 120.0.200 Factor de celda 1.2% Tolerancia de Resistencia 0. Instalación de un StrainGage a un Especímen Alambre Barrera de Protección del Intemperie Sustrato ó Especímen Alambrar Adhesivo Terminal para soldar . Usted necesitará de un epoxy para montar la galga de tensión a su objeto. El epoxy usado al montaje en la galga puede aislarla a cualquier voltaje diferencial entre su instrumentación y su objeto. •Su instrumentación puede ó no.Consideraciones De la Medida De la Galga Extensom Usted debe estar enterado de lo siguiente al ocuparse de aplicaciones usando galgas extesométricas (en lo sucesivo denotaremos como “galgas”): •Las galgas vienen sin montaje (unmounted). Sin embargo. esto depende de las . necesitar capacidades del aislamiento. .Consideraciones en la Medida de la Galga •El trazado de circuito de compensación (que anula) es importante. También. En la mayoría de las aplicaciones de la galga. la posición donde se coloca con el resto no es la posición deseada de referencia. Por lo tanto. el trazado de circuito que anula elimina los efectos de la resistencia de la terminal del componente. usted necesita el trazado del circuito que anule el desplazamiento (reequilibrar el puente). etc). •Excitación Las galgas requieren la excitación del voltaje.Condicionamiento de señal requerido para las galgas •Amplificación Las galgas proporcionan típicamente niveles pequeños de la señal. •Esta fuente del voltaje debe ser constante y en un . Es por lo tanto. para generar un voltaje que representa la fuerza (tensión. importante tener la instrumentación exacta para amplificar la señal antes de que sea digitalizada por un dispositivo de DAQ. Para las galgas de tensión del cuarto y de la mitadpuente. mitad-puente. agregando los resistores necesarios para completar un puente de Wheatstone. su instrumentación debe proporcionar la terminación del puente. . Sus necesidades de la instrumentación solamente debe proporcionarse a las salidas de excitación y a las entradas la información de la medida. proporciona la galga de tensión. y puente lleno.•Terminación Del Puente Las galgas se ofrecen en varias configuraciones: cuarto-puente. •Circuitos De Puente galga del puente-Lleno .el puente completo de Wheatstone. Su instrumentación tendrá que proporcionar a la terminación del puente de Wheatstone y usted tendrá que instalar un resistor adicional que sea el mismo valor que su galga en su posición de resto. Esto se conoce como terminación de mitad-puente.solamente el elemento resistente de la galga se proporciona.•galga de Mitad-puente . Su instrumentación necesita proporcionar a dos de los cuatro resistores para terminar el puente de Wheatstone. •galga del Cuarto-puente . .la mitad del puente la proporciona la galga. se pierden linealidad a tensiones grandes. La mitad y las galgas en puente-lleno ofrecen fórmulas más exactas de conversión. La fórmula de conversión que usted utiliza puede depender del tipo de galga que se emplee. Además. usted necesitará cierta dotación física o software para convertir la salida del voltaje de la galga en una medida de tensión. .•Conversión De la Galga De Linearization/Strain Mientras que las galgas están cerca de una linealización. agrega o quita resistencia a partir de una de las piernas de la galga de tensión para alcanzar este " balanceó “. El trazado de circuito que anula.•Trazado de circuito Compensador (anulador) Una aplicación de la galga tendrá cierta posición que usted desee identificar como la posición de resto (una posición de referencia). La galga de tensión debe producir: 0 voltios en esta posición. . Cuando se permite la calibración de la desviación.•Calibración De la Desviación La calibración de la desviación es una práctica de cerciorarse de que su galga este funcionando correctamente. una resistencia adicional se agrega o se quita a partir de una de las piernas de la galga.. usted puede calcular la salida prevista del voltaje. Esto desvía la galga para producir un valor de voltaje. Conociendo la resistencia introducida a la galga. . . es probabl que al montar las galgas aparezcan deformaciones desiguales. Es difícil que las galgas sin deformar tengan exactamente la misma resistencia. además. es poco probable que el puente esté equilibrado en ausencia de carga (situación cero).Equilibrado del puente Cuando se utilizan galgas para formar un circuito puente. Para el circuito con ajuste en un vértice. En cambio. mientras que los sistemas con resistencias en un vértice o en paralelo son aptos tanto para circuitos con dos como con cuatro galgas activas. quizá de un 10 a un 25 % de la resistencia de la galga. Rv debe ser pequeña. se produce una reducción de la sensibilidad del puente. para el circuito paralelo si se hace 2R + Rv demasiado pequeña. .El sistema con una resistencia de ajuste en serie sólo es válido si se utilizan una o dos galgas. . se emplean también Elastómeros.. Sensores táctiles en robots .. .Efecto Piezorresistivo .es causado cuándo las galgas se sometena un esfuerzo mecánico. En estructuras biológicas se emplean tubo elástico lleno de mercurio u otro líquido conductor. Entre los polímeros que son elastómeros se encuentran el poliisopreno o caucho natural. el polibutadieno. y los poliuretanos. Lo particular de los elastómeros es que pueden ser estirados hasta muchas veces su propia longitud. el poliisobutileno. . para luego recuperar su forma original sin una deformación permanente.Elastómero es una elegante palabra que significa simplemente "caucho".