PONTE DE WHEATSTONE

Introdução

Em 1.947, numa fábrica de locomotivas nos Estados Unidos, que então completava 116 anos de existência, surgia a nova tecnologia dos extensômetros elétricos (strain gages). Coroava pesquisas e entendimentos anteriores envolvendo o Massachusetts Institute of Tecnology e o California Institute of Technologie. Daí resultou o desenvolvimento da Análise de Tensões praticada em peças e estruturas, com expressiva influência na indústria automobilística, aeronáutica e aeroespacial, o desenvolvimento de Células de Carga (load cells) e suas conseqüências, como o surgimento de balanças e sistemas eletrônicos de pesagem e medições de força de modo geral, o desenvolvimento de pressostatos eletrônicos, e outras aplicações.

Passados 3 anos deste início, a nova atividade já se tornara independente dentro da fábrica de locomotivas, após 9 anos era uma divisão de negócios, e em 1.973, após 25 anos, foi vendida. Curiosamente, a fábrica de locomotivas que lhe deu origem, há muito já não existe mais.

Nos tempos iniciais, das poucas pessoas envolvidas com esta tecnologia, umas foram se desvinculando das outras, formando novas empresas e associações. Assim surgiu, em 1972, na Califórnia, a J.P.Tecnologie e a Micro Engineering II (ME2), ambas fundadas pelo físico Mr. Johnson Hall, que por sua vez foi absorvendo outras empresas do ramo: em 1.973 a Varac Corporation, em 1.981 a Magnaflux Corporation, e posteriormente a W.T.Bean, Incorporated. Hoje, as principais empresas de Mr. Johnson Hall já foram incorporadas por outros grupos.

Paralelamente, em 1.966, em São Paulo, Brasil, nascia a então Dinamômetros Kratos, voltada à fabricação de dinamômetros mecânicos destinados à medição de forças, e máquinas de ensaio, equipamento destinado à determinação da força de escoamento e de ruptura de materiais. Por volta de 1.975, acompanhando a tendência mundial, passou a incorporar a célula de carga às suas máquinas de ensaio, como sensor da força aplicada. Para tanto, passou a produzir as primeiras células de carga no Brasil, utilizando-se de extensômetros importados dos Estados Unidos. Logo depois passou a fornecer as células de carga para os fabricantes das primeiras balanças eletrônicas produzidas no Brasil. Entre 1.983 a 1.986 trouxe da J.P. Tecnologie e da Micro Engineering II, as empresas de Mr. Johnson Hall, a tecnologia de fabricação dos extensômetros elétricos.

PONTE DE WHEATSTONE

O circuito da ponte de Wheatstone é utilizado para medir o desbalanceamento entre os extensômetros e resistores, causado pela deformação sofrida da estrutura. O desbalanceamento é medido pela variação de tensão e posteriormente transformado na grandeza desejada. Existem diversos tipos de configurações de ponte, nos quais podemos citar ¼, ½ e ponte inteira, em que a última obtém um melhor resultado, pois possui elevada precisão.

PRINCIPIO DE FUNCIONAMENTO

As primeiras aplicações da extensometria ocorreram por volta de 1856 quando Thomsom (Lord Kelvin) realizou experimentos com ferro e cobre e concluiu que a resistência