Os Extensômetros Elétricos

1. INTRODUÇÃO TEÓRICA

        Os extensômetros elétricos, também conhecidos como medidores de deformação, são dispositivos de medida que transformam pequenas variações nas dimensões em variações equivalentes em sua resistência elétrica, e são usados geralmente entre engenheiros que atuam na área de instrumentação [1].

        Eles são utilizados para medir deformações em diferentes estruturas. A medida é realizada colando um extensômetro nestas estruturas, convertendo a deformação causada em uma tensão (voltagem) e amplificando-a para leitura em um local remoto. As deformações que ocorrem em várias partes de uma estrutura real sob condições de serviço podem ser medidas com boa precisão sem que a estrutura seja destruída [1].

As principais características das medidas realizadas com extensômetros são: alta precisão de medição, pequeno tamanho e pouco peso, fácil utilização, excelente linearidade, medições podem ser feitas em uma ampla faixa de temperatura, possibilita a medida em locais remoto, aplicáveis submersos em água ou em atmosfera com gás corrosivo [1].

        O extensômetro é baseado no fato de que os metais mudam sua resistência elétrica quando sofrem uma deformação. A resistência elétrica R de um material é dada pela Equação 1.

                                                     (1)                                                   [pic 1]

        Onde A é a área da secção transversal do fio e ρ é a resistividade do material do fio.

        O extensômetro de fio é constituído de fio resistivo, colados em um suporte, o qual serve para transmitir as deformações da peça em estudo, para o fio, que constitui o elemento sensível, e também deve isolar eletricamente esse fio [1].

        Um tipo comum de extensômetro é mostrado na Figura 1. Uma lâmina metálica resistiva de espessura de alguns micras é fixada em um material eletricamente isolado chamado de base.

Figura 1 – Esquema de um extensômetro comercialmente disponível

[pic 2]

        Uma grande variedade de extensômetros de diferentes especificações está disponível para escolha, dependendo do propósito e das condições de medição. Alguns critérios de escolha são empregados, como: faixa de temperatura, limite máximo de alongamento, corrente máxima, resistência à umidade e durabilidade necessária [1].        A Tabela 1 serve como base para a escolha de extensômetros de acordo com os parâmetros citados anteriormente.

Tabela 1 – Especificações sobre tipos de extensômetros [1]

[pic 3]

        As aplicações dos extensômetros são inúmeras, sendo utilizados principalmente para monitoração da corrente e deformação que passa em determinado equipamento ou componente estrutural.

        Pode ser utilizado em trilhos de trem, motores, máquinas, sistemas rotativos, componentes estruturais etc.

1. EXPERIMENTAL

Os ensaios foram realizados a partir de uma chapa de PVC, a qual foi colada a célula de carga.

Na tabela 2 são expostos os resultados obtidos em cada ensaio.