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GALGA EXTENSIOMETRICA Una galga extensiométrica o extensómetro es un sensor, para medir la deformación, presión, carga, torque, posición, entre otras cosas, que está basado en el efecto piezorresistivo, el cual es la propiedad que tienen ciertos materiales de cambiar el valor nominal de su resistencia cuando se le someten a ciertos esfuerzos y se deforman en dirección de los ejes mecánicos. Un esfuerzo que deforma a la galga producirá una variación en su resistencia eléctrica, esta variación puede ser por el cambio de longitud, el cambio originado en la sección o el cambio generado en la resistividad. Inventado por los ingenieros Edward E. Simmons y Arthur C. Ruge en 1938. La galga extensiométrica hace una lectura directa de deformaciones longitudinales en cierto punto del material que se está analizando. La unidad que lo representa es épsilon, esta unidad es adimensional y expresa el cambio de la longitud sobre la longitud inicial. En su forma más común, consiste en un estampado de una lámina metálica fijada a una base flexible y aislante. La galga se adhiere al objeto cuya deformación se quiere estudiar mediante un adhesivo. Según se deforma el objeto, también lo hace la lámina, provocando así una variación en su resistencia eléctrica. Habitualmente galga extensiométrica consiste de un alambre muy fino, o más comúnmente un papel metálico arreglado en forma de rejilla, que se puede unir por medio de soldadura a un dispositivo que pueda leer la resistencia generada por la galga. Esta forma de rejilla permite aprovechar la máxima cantidad de material de la galga sujeto a la tensión a lo largo de su eje principal. Las galgas extensiométricas también pueden combinarse con muelles o piezas deformables para detectar de forma indirecta los esfuerzos. Las galgas extensiométricas aprovechan la propiedad física de la resistencia eléctrica y su dependencia no sólo de la resistividad del conductor, la cual es una propiedad del propio material, sino también de la geometría del conductor. Cuando un conductor eléctrico es deformado dentro de su límite de elasticidad , de tal forma que no se produzca rotura o deformación permanente en el mismo, éste se volverá más estrecho y alargado. Este hecho incrementa su resistencia eléctrica. Análogamente, cuando el conductor es comprimido se acorta y ensancha, reduciendo así su resistencia al paso de corriente eléctrica. De esta manera, midiendo la resistencia Mario Alberto Martínez Huerta 10580437

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GALGA EXTENSIOMETRICA

Una galga extensiométrica o extensómetro es un sensor, para medir la deformación, presión, carga, torque, posición, entre otras cosas, que está basado en el efecto piezorresistivo, el cual es la propiedad que tienen ciertos materiales de cambiar el valor nominal de su resistencia cuando se le someten a ciertos esfuerzos y se deforman en dirección de los ejes mecánicos. Un esfuerzo que deforma a la galga producirá una variación en su resistencia eléctrica, esta variación puede ser por el cambio de longitud, el cambio originado en la sección o el cambio generado en la resistividad.

Inventado por los ingenieros Edward E. Simmons y Arthur C. Ruge en 1938. La galga extensiométrica hace una lectura directa de deformaciones longitudinales en cierto punto del material que se está analizando. La unidad que lo representa es épsilon, esta unidad es adimensional y expresa el cambio de la longitud sobre la longitud inicial.

En su forma más común, consiste en un estampado de una lámina metálica fijada a una base flexible y aislante. La galga se adhiere al objeto cuya deformación se quiere estudiar mediante un adhesivo. Según se deforma el objeto, también lo hace la lámina, provocando así una variación en su resistencia eléctrica. Habitualmente galga extensiométrica consiste de un alambre muy fino, o más comúnmente un papel metálico arreglado en forma de rejilla, que se puede unir por medio de soldadura a un dispositivo que pueda leer la resistencia generada por la galga. Esta forma de rejilla permite aprovechar la máxima cantidad de material de la galga sujeto a la tensión a lo largo de su eje principal. Las galgas extensiométricas también pueden combinarse con muelles o piezas deformables para detectar de forma indirecta los esfuerzos. Las galgas extensiométricas aprovechan la propiedad física de la resistencia eléctrica y su dependencia no sólo de la resistividad del conductor, la cual es una propiedad del propio material, sino también de la geometría del conductor. Cuando un conductor eléctrico es deformado dentro de su límite de elasticidad, de tal forma que no se produzca rotura o deformación permanente en el mismo, éste se volverá más estrecho y alargado. Este hecho incrementa su resistencia eléctrica. Análogamente, cuando el conductor es comprimido se acorta y ensancha, reduciendo así su resistencia al paso de corriente eléctrica. De esta manera, midiendo la resistencia eléctrica de la galga, puede deducirse la magnitud del esfuerzo aplicado sobre el objeto.

Idealmente, las galgas deberían ser puntuales para así poder medir esfuerzos en puntos concretos. En la práctica las dimensiones de la galga son apreciables por lo tanto se supone que el punto de medida es el centro geométrico de la galga. Si se pretenden medir vibraciones, es necesario que la longitud de las ondas de esas vibraciones sean mayores que la longitud de la galga. Las galgas pueden estar cementadas en una placa pequeña o dos elementos presionan el alambre que transporta la electricidad.

Las galgas tienen ciertas características que las representan unas físicas y otras en cuanto a su funcionamiento. Entre las físicas se encuentra su tamaño, peso y materiales con los que fueron hechas, es pequeña y dura lo que facilita la velocidad en que genera las respuestas;

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estas son muy importantes puesto que el resultado correcto depende de estos aspectos. Existen también características que dependen de la fabricación de la galga, por ejemplo, la temperatura del funcionamiento y el factor de la galga, este indica la sensibilidad que tiene el sensor. También la resistencia de la galga, el coeficiente de temperatura, la prueba de fatiga y el coeficiente de expansión lineal; son características necesarias para conocer bajo que circunstancias la galga arroja los resultados adecuados.

Los materiales que suelen utilizarse para fabricar galgas son alambres muy pequeños de aleaciones metálicas, como por ejemplo constantán (Níquel 60%-Cobre 40%), nicrom, Chromel (Níquel-Cromo), aleaciones (Hierro-Cromo-Aluminio), elementos semiconductores como el silicio y el germanio o gravado en laminillas metálicas delgadas. Es por ello que las galgas se clasifican en dos tipos: las metálicas y las semiconductoras.

TIPOS DE GALGAS

Galgas metálicas

Las galgas metálicas se constituyen por una base muy delgada y fina, a la cual se le adhiere un hilo muy fino metálico, puede ser bobinado o plegable, al final las 2 terminales en las que acaba el hilo se une a los transductores. Estas galgas tienen como ventaja un bajo coeficiente de temperatura, ya que se compensa la disminución de la movilidad de los electrones al aumentar la temperatura con el aumento de su concentración. En las galgas metálicas la corriente máxima es de unos 25 mA si el soporte es buen conductor de calor, y 5mA en el caso contrario; de todas formas en las galgas metálicas hay una gran limitación en la corriente. Las principales características de las galgas metálicas en condiciones habituales establecen que su tamaño tiene una variación entre 0.4mm y 150mm, tienen una resistencia variable entre 120Ω y 5000Ω y su tolerancia a la resistencia está en el rango de 0.1% y 0.2%. La resistencia eléctrica de la galga metálica está dada por la relación entre la resistividad y la longitud respecto al área transversal.

Pueden ser:

Hilo Metálico: Están adheridas a una base con medidas constantes, estas presentan errores cuando existen estados tensionales y son las más sencillas. Están compuestas por una película de protección, un soporte, un hilo de medida y las terminales de conexión.

Diferencias entre la A. Galga de hilo metálico y la B. Galga de película metálica, las principales diferencias son las terminales y los hilos de medida ya que en la galga de película metálica estos conductos son más anchos para reducir las tensiones transversales.

Película Metálica: Esta clase de galgas tiene una característica de fabricación similar a los circuitos impresos que tienen bases flexibles. Se desarrollan por el medio de creación de placas utilizando fotografías, llamado el método de fotograbado. Se conforman por una película

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de protección, un soporte, un pad de conexión y de zonas anchas para reducir el efecto de tensiones transversales.

Metal depositado: Son aplicadas directamente sobre la superficie mediante dos métodos la evaporización o el bombardeo químico.

Las principales aleaciones que usan las galgas metálicas son:

Cobre y hierro

Platina y silicialista

Constantán: es una aleación de cobre y níquel que cuenta con autocompensación de temperatura que permite obtener un intervalo considerablemente amplio de coeficientes de expansión de diversos materiales. Esta aleación es utilizada para grandes elongaciones y de las diversas que existen y se utilizan en la actualidad, esta a pesar de ser la más antigua, se continua usando debido a que el constantán contiene la unión de varios aspectos de los parámetros que se deben tener en cuenta a la hora de elegir el material de una galga lo cual hace que esta aleación se pueda utilizar en la mayoría de las aplicaciones y experimentos donde intervienen las galgas como instrumento para la recopilación de información. Entre los factores positivos que tiene a favor, vemos que el constantán posee una alta sensibilidad al esfuerzo que es también llamado factor de la galga. Otro aspecto importante a favor de esta aleación es que es bastante insensible a la temperatura y además su resistividad al ser alta, permite obtener medidas y estimaciones que en realidad corresponden a la resistencia del material. Otra propiedad a su favor y que es fundamental, es que el constantán tiene una vida útil considerablemente buena lo cual hace atractivo el uso de esta aleación. Hay que aclarar que a pesar de tener propiedades tan convenientes, provechosas, beneficiosas y ventajosas, esta aleación a temperaturas mayores a 65 °C presenta desvíos.

Constantán templado: esta aleación posee una gran ductilidad que permite que galgas con una longitud de 3mm o mayor puedan ser tensadas más del 20%. El constatán templado al ser sometido a esfuerzos muy grandes, presenta deformaciones permanentes en la galga lo cual de igual modo produce variaciones permanentes en la resistencia eléctrica. Debido a estas deformaciones permanentes es que no se recomienda esta aleación para aplicación es esfuerzos cíclicos.

Aleación Isoelástica de cromo y níquel: Se debe usar para medidas dinámicas y de fatiga. Tiene determinadas ventajas, como una buena vida útil incluso ante esfuerzos cíclicos que generen fatiga lo cual la diferencia de otras aleaciones que no poseen esta propiedad. También tiene un factor de galga con un valor cercano a 3.2 que mejora la relación señal-ruido en pruebas de tipo dinámico. Las galgas de aleaciones isoelásticas no son utilizadas generalmente para mediciones con esfuerzos estáticos debido a que este tipo de aleación no se encuentra sujeto a autocompensación térmica por lo cual se presentan grandes pérdidas térmicas o de temperatura.

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Aleación de platino: Medidas a altas temperaturas.

Aleaciones de Níquel-Cromo

Nitróxido de Titán

Aleación Karma, karma modificada o Nicrom: Es una aleación importante debido a su gran campo de aplicación. Entre sus propiedades tiene vida útil prolongada y muy buena estabilidad. Es muy utilizada para pruebas en que se presentan estimaciones de esfuerzos estáticos que actúan por largo tiempo (meses e incluso años) a temperatura ambiente. En particular son útiles a la hora de tomar medidas que requieran temperaturas que van desde los -269 °C hasta los 260 °C en periodos de tiempo grandes, mientras que soporta temperaturas de hasta 400 °C en intervalos cortos de tiempo. Al estar en un medio con atmósfera inerte, se potencializa la estabilidad de la galga al igual que se prolonga el tiempo de vida útil ante temperaturas grandes. Esta aleación es autocompensada por temperatura al igual que el constantán lo cual sirve en materiales con diversos coeficientes de expansión. Se recomienda el uso de aleaciones karma cuando se necesiten galgas en medidas con temperaturas muy bajas e incluso no controlables que se adecúen, acomoden o ajusten al medio y que su desempeño no pueda ser sustituido por el de una galga constantán.

Cobre de doble capa

Algunos de los materiales usados en el soporte de las galgas metálicas pueden ser:

Poliamida y polímeros: Es un material fuerte y sólido, lo cual hace que las galgas soportadas sobre polímeros tengan una probabilidad menor de dañarse en el momento de su instalación. A su vez este material es muy flexible, permitiendo retorcerlo para introducirlo en espacios con radios de tamaño reducido. Los polímeros al ser perdurables, permiten su uso en temperaturas que se encuentran entre los -195 °C y 175 °C. Adicionalmente este material resiste considerables elongaciones al igual que puede ser utilizado para estimar y calcular elongaciones plásticas de hasta un 20%. Debido al buen desempeño y comportamiento que muestran las propiedades recién mencionadas, las galgas soportadas sobre este material son perfectas para utilizar en pruebas con esfuerzos estáticos al igual que con dinámicos.

Epoxi: Debe ser usado para medidas precisas.

Las galgas hechas con materiales de respaldo epoxi-fenólicos reforzados con fibra de vidrio son una buena elección para obtener un excelente resultado y un buen desempeño cuando se trabaja en un rango amplio de temperaturas. Estos materiales los podemos usar tanto para medidas estáticas como para medidas dinámicas desde -269 hasta +290 °C. Las distintas series de galgas con material de respaldo a base de epoxifenólico se pueden encontrar bajo la nomenclatura: WA, WK, SA, SK, WD y SD.

Fibra de vidrio reforzada con epoxi: Las galgas que usan este material como soporte, muestran un magnífico desempeño en un extenso intervalo de temperaturas como se puede apreciar en eventos o experimentos de reducida duración en los cuales la temperatura puede amplificarse

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hasta -750 °C. Por otro lado, la fibra de vidrio reforzada con epoxi tiene una elongación restringida de entre 1% y máximo 2%. Este tipo de material es adecuado para medidas cíclicas y de fatiga.

Sosa, Javier. «Galgas Extensiométricas» (en español). Consultado el 31 de marzo de 2012.

Galgas por resistencia

Este tipo de galga es un conductor eléctrico que al ser deformado aumenta su resistencia puesto que los conductores se vuelven más largos y finos. Mediante el puente de Wheatstone, podemos convertir esta resistencia, en voltaje absoluto. Y mientras la deformación cumpla la Ley de Hooke, entonces la deformación y el voltaje absoluto estarán linealmente relacionados por medio de un factor llamado factor de galga.

Este tipo de galga generalmente es usada en condiciones de laboratorio.

Galgas por capacitancia

Estas están asociadas a características geométricas, son usadas para medir esfuerzos y deformación. Las propiedades eléctricas de los materiales usados para deformación tienen propiedades eléctricas despreciables, por lo cual los materiales de las galgas de capacitancia pueden ser calibrados según los requerimientos mecánicos. Esto les permite tener mejores calibraciones respecto de las de tipo eléctrico.

Galgas foto-eléctricas

Mediante el uso de un extensómetro podemos amplificar el movimiento del espécimen, mientras un rayo de luz es pasado a través de una abertura variable, actuando con el extensómetro y directamente con una Célula fotoeléctrica. A medida que la galga cambia su abertura también lo hace la cantidad de luz que alcanza a la célula, esto conlleva a que la intensidad de la energía generada por la celda presente una variación, la cual podemos medir, y de esta obtener la deformación.

Galgas semiconductoras

En las galgas semiconductoras hay un elemento semiconductor en vez del hilo metálico, su gran diferencia respecto a las demás galgas, es su tamaño, ya que su tamaño es más reducido. La potencia máxima disipable en galgas semiconductoras es de unos 250 mW. Las galgas semiconductoras son capaces de soportar una alta resistencia su fatiga de vida es más larga y tiene menor histéresis, que es la capacidad de que el material conserve sus propiedades bajo diferentes estímulos.

Existen ciertos aspectos característicos bajo condiciones normales de las galgas semiconductoras, su tamaño varias entre los 1mm y 5mm, su resistencia esta aproximadamente entre un rango de 1000Ω a 5000Ω y su tolerancia a la resistencia esta entre 1% y 2%.

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Los elementos más abundantes para fabricar estas galgas son:

Silicio: El uso del silicio para las galgas tiene muchas ventajas entre estos esté el factor de galga ya que supera en aproximadamente 60 veces los de otros materiales permitiendo así el uso de él en condiciones ambientales drásticas. A pesar que tiene ciertas desventajas como la sensibilidad a la luz y no ser resistente a algunos fluidos corrosivos, esto se puede solucionar mediante un material que evite los efectos corrosivos de los fluidos e intentar buscar lugares con condiciones de iluminación normales para poder despreciar la magnitud de los efectos ópticos. La mayoría de los resultados de estas características depende de la forma en que es construida la galga semiconductora de silicio.

Germanio: El germanio es un elemento semiconductor, la gran diferencia con el silicio es que posee una banda prohibida que permite el uso de él en amplificadores de baja intensidad, su desventaja es el alto costo y la dificultad de conseguirlo. Al igual que el silicio posee la capacidad de agrupar sus átomos en forma de retículo cristalino, lo que los hace elementos semiconductores por excelencia y los más usados en la construcción de galgas extensiométricas.

Vidrio fenólico encapsuladas y no encapsuladas: Este elemento es termoestable, lo que permite que los resultados de la galga no se vean tan afectados por cambios en la temperatura.

APLICACIONES

Existen dos tipos de aplicaciones que pueden tener las galgas, una de ellas consiste en que a causa de la variable que se pretende encontrar, la variable de deformación es intermedia; Y la otra, es que cuando en una superficie se desea conocer el estado tensional, suponen la medida directa de la deformación. De esta manera las galgas son usadas en muchos campos de aplicación según las necesidades que se tienen.

Existen diferentes criterios para los cuales se pueden analizar las aplicaciones de las galgas estos pueden ser el tipo de trabajo, el margen de medida o los comportamientos dinámicos. El tipo de trabajo se debe a acciones como la tracción y la compresión, son usadas para medidas de peso, de línea o las de uso general; y acciones como la fatiga y el impacto usadas para ensayos dinámicos. El margen de medida se divide en microcélulas de carga para alta precisión y el margen amplio para el uso general. Finalmente el comportamiento dinámico se le atribuye a la fatiga y a las altas velocidades, usadas para sistemas sometidos a fatiga y la vibración y ensayos dinámicos, respectivamente.

Las galgas extensiométricas son sensores piezorresistivo, generalmente fabricados en materiales metálicos o semiconductores (silicio o germanio), cuyo objetivo es la micro medida de deformaciones en cualquier dirección y con cualquier sentido de un punto específico de la estructura, por medio del tratamiento de datos obtenido tras la variación de la resistencia eléctrica de la lámina (que se produce al someterse a un esfuerzo mecánico). Por medio del dato arrojado con esta tecnología (la deformación) y con el modelo matemático de la relación esfuerzo deformación de la ley de Hooke (la deformación de un material elástico es

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directamente proporcional a la fuerza aplicada), se pueden deducir los esfuerzos en diferentes puntos externos e internos de la estructura, como también se puede obtener el módulo de Young y el Coeficiente de Poisson. En el proceso donde se someten las galgas a deformaciones, hay que tener precaución con no superar el límite de deformación elástico del elemento para que los resultados sean verídicos.

Las aplicaciones de las galgas extensiométricas son demasiadas, dado que son útiles para todas aquellas situaciones en la que necesitamos hallar esfuerzos y deformaciones en estructuras como ya se había dicho antes que cumplan la ley de Hooke tales como aviones, vagones de tren, puentes, grúas, hormigón armado, automóviles, edificios, entre otros. Con frecuencia es importante estudiar una gran cantidad de puntos por lo cual la galga se vuelve la mejor opción al ser muy sencilla de implantar. Habitualmente las galgas se usan con propósitos de investigación y desarrollo.

Las galgas extensiométricas en el campo de la ingeniería civil se pueden utilizar en la investigación y depuración de métodos para aproximar los datos obtenidos en el laboratorio con la predicción de deformaciones y esfuerzos de modelos matemáticos, además del control de deformaciones en grietas de elementos estructurales (vigas, pavimentos, pantallas, muros, entre otros), por ejemplo la instalación de galgas a lo largo de un puente, donde se controla la posición de los puntos sin carga y con cargas, y así poder confrontar el comportamiento real de la estructura comparado con lo diseñado; también en los pavimentos se puede controlar por medio de las galgas extensiométricas las deformaciones generadas en la estructura debido al tránsito de los vehículos; como también en el control de asentamientos generales y diferenciales en la cimentación de las estructuras, terraplenes, taludes, masas de suelo expuestas a consolidación, entre otros.

En la medicina las galgas tienen un gran campo de aplicación como lo son: los sensores dentales, dispositivos de oftalmología, transfusión de sangre, bombas de infusión, aparatos ortopédicos, pinzas de mano, sensores en tendones y ligamentos, transductores de túnel carpiano, simuladores de articulación, verificación de dispositivos de torque y el pesaje de substancia. Y por medio de todos estos sensores se pueden medir parámetros biológicos como la presión y la temperatura corporal, además del flujo en diferentes órganos y partes del cuerpo.

Las galgas extensiométricas también son muy usadas en la agronomía, por ejemplo, es un dispositivo adecuado para determinar los esfuerzos a los que se están sometiendo los utensilios de labranza, también han sido utilizadas para determinar si hay exceso o le falta agua a los árboles, además de poder monitorear la variación en el diámetro de los troncos. Sirven para verificar el uso adecuado y control de riego del agua con el fin de no sobreexplotar el agua usada en la agricultura.

En la ingeniería biomédica las galgas son utilizadas para generar dispositivos que puedan analizar la miografía, esto es un procedimiento médico que analiza los comportamientos de los [músculos]], por ejemplo si se quiere conocer la fuerza de las contracciones del corazón se pueden usar las galgas extensiométricas, además son usadas para detectar complicaciones

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causadas por la presión sanguínea en el diafragma duro. Sirve para probar drogas y tratamientos en animales y analizar las reacciones cardiacas que se producen en ellos, para así poder determinar si es posible su uso en humano. Las básculas de precisión y electrónicas están compuestas por galgas en su interior, al aumentar o disminuir el peso el sensor varía su resistencia. Estas tienen demasiada precisión, sin embargo al poner demasiado peso, la galga supera el límite de resistencia y la báscula genera resultados incorrectos.

Las fibras ópticas se pueden utilizar como sensores para medir entre otras variables la tensión, las galgas son útiles en esta situación para verificar el funcionamiento de los sensores de fibra óptica. Esto se logra mediante la medición de ensayos tanto por fibras ópticas como por galgas y logrando una comparación entre estas.

La magnetostricción es la propiedad de los materiales magnéticos que hace que estos cambien de forma al encontrarse en presencia de un campo magnético, algunos de los procesos para la medición de magnetostricción incluye el uso de galgas adhiriendo una sobre la superficie de un disco y sometiéndolo a diferentes fuerzas magnéticas, y como la magnetostricción es una deformación la podemos medir por medio de la galga. Este método es capaz de alcanzar una precisión de hasta 10 a la -6. Otro de los aspectos a destacar es la posibilidad de utilizar galgas extensiométricas para esta aplicación en un amplio rango de temperaturas, desde la temperatura de licuación del helio (4,2°), hasta temperaturas cercanas a 500.

CONFIGURACION INTERNA

Las galgas extensiométricas dependen del propósito final para el cual estemos haciendo el estudio, se pueden usar configuraciones que implican una o más galgas que estén en diferentes direcciones. Esta configuración va muy ligada a si los esfuerzos que queremos medir están en direcciones uniaxiales, biaxiales, o en diferentes direcciones.

En el caso de esfuerzos para una sola dirección es utilizada con frecuencia sensores largos y angostos, los cuales permiten maximizar la deformación sobre la galga del material en la dirección de interés.

Cuando se trabaja en varias direcciones podemos lograr mediciones simultáneas utilizando varias galgas configuradas en las direcciones de interés. Sin embargo es posible hacer esta tarea más sencilla y precisa por medio del uso de galgas de múltiples elementos.

Una configuración bastante conveniente de galgas puede ser la roseta de deformación en la cual se ubican 3 galgas a 45° cada una con el fin de medir deformaciones en todas las direcciones.

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La galga extensiométrica es la parte del sistema de medición que trasforma la deformación inducida por el modelo en una variación de resistencia; a esto se le conoce como efecto piezorresistivo. Este efecto consiste en que un filamento de material semiconductor que se ve sometido a una deformación modificara su resistencia proporcionalmente a la deformación inducida, si la galga esta soldada químicamente, a un modelo de estudio, y este modelo se deforma por efecto de una fuerza externa, la galga también se deformara, haciendo una lectura de la variación de resistencia, se pude llegar a conocer la deformación que el modelo indujo a la galga, y así la deformación unitaria que el modelo experimento por efecto de la fuerza.

Sensor

El sensor es en dispositivo que al interactuar con magnitudes físicas o químicas, llamadas variables de instrumentación, sufre cambios en sus propiedades, en el caso de las galgas

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extensométrica la magnitud física de interacción es la deformación y la propiedad alterada es el factor de resistencia electica. Normalmente se conectan 2 sensores a compresión y dos a tracción, esta conexión se realiza a la misma temperatura para evitar que se generen cambios en la información debidos a la temperatura. En nuestro caso esta variable eléctrica es proporcional a la variable de instrumentación.

Este corresponde a las galgas como tal. Es el componente del sistema que recibe directamente una deformación por efecto de un alargamiento, sufre una variación de su capacidad de conducir la electricidad. Es decir la deformación del modelo, genera en el sensor una variación lineal de su resistencia, hasta que este llegue a su estado de fluencia.

Hay diferentes tipos de sensores para las galgas, pero el más común de estos es el sensor piezoeléctrico el cual se basa en el hecho de que un material piezoeléctrico como el cuarzo o el titanato de bario al recibir una deformación generada por un esfuerzo, genera una señal eléctrica. Otro tipo de sensor es el inductivo el cual parte del principio de que a un núcleo móvil ser desplazado dentro de una bobina la tensión inducida en el arrollamiento secundario aumenta, un ejemplo de esto es el sensor de posición del cigüeñal de un vehículo, el sensor tiene una resistencia pero cuando el cigüeñal gira un contrapeso del mismo es acercado al sensor, el metal genera un campo magnético, esto hace que su resistencia varíe y por tanto manda una señal.

Transductor

El transductor es un dispositivo que convierte una señal de una forma física en una señal correspondiente pero de otra forma física distinta. La variación de resistencia que se obtiene de las galgas es un valor directo de la deformación, pero en los sistemas de adquisición electrónica, no es ortodoxo intentar hacer lectura de resistencia y digitalizar estos valores, es por eso que con ayuda de un transductor, esta variación de resistencia se asocia a una variación de voltaje, que también es proporcional a la deformación. Entonces, una variación de resistencia en la galga, es leída por el transductor, y asociada a una variación de voltaje.

Amplificador

La variación de voltaje que registra la deformación de la galga es muy pequeña, demasiado pequeña para ser digitalizada, es por eso que se hace necesario amplificarla. Los valores óptimos de amplificación están relacionados con el digitalizador que se disponga, se debe tener en cuenta el rango de lectura del digitalizador, pues si ampliamos el voltaje por encima de este rango se perderán datos.

Registro de datos

El sistema con el que se cuenta hasta el momento de la amplificación, es un sistema de medición continuo, sin embargo para almacenar los datos, se deben tomar cada cierto intervalo de tiempo, que permita una resolución óptica del registro. Finalmente los datos obtenidos son una serie de valores de tiempo y de voltaje.

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