Mengenal Lebih Lengkap Apa Itu Strain Gauge
Strain gauge atau sensor pengukur regangan adalah salah satu perangkat sensorik yang sering digunakan oleh insinyur untuk mengukur regangan pada suatu benda. Penggunaan strain gauge telah menjadi andalan dalam berbagai industri, mulai dari teknik sipil hingga manufaktur, karena kemampuannya yang sangat akurat dalam mendeteksi perubahan dimensi pada material.
Sensor pengukur regangan memiliki peranan penting dalam pengukuran deformasi suatu material saat menerima beban. Oleh karena itu, pemahaman mendalam tentang bagaimana sensor pengukur regangan bekerja dan aplikasinya menjadi sangat krusial, terutama dalam proyek yang memerlukan akurasi pengukuran tinggi.
Pengertian Strain Gauge
Secara umum, pengukur regangan berfungsi sebagai sensor untuk mengukur regangan, yaitu perubahan relatif dalam dimensi suatu objek akibat beban atau tekanan eksternal. Regangan di definisikan sebagai perubahan panjang per satuan panjang, yang sering dinyatakan dalam bentuk mikro strain (με), di mana 1 με setara dengan perubahan di mensi sebesar 1/1.000.000 dari panjang asli.
Sensor pengukur regangan memiliki elemen pengukur utama berupa kawat atau foil logam tipis, yang kita tempelkan pada permukaan material untuk mengukur perubahan regangan. Saat material tersebut mengalami regangan, kawat atau foil pada strain gauge akan mengalami perubahan panjang, yang akan mengakibatkan perubahan resistansi listrik.
Cara Kerja Strain Gauge
Untuk memahami cara kerja strain gauge, kita perlu memahami dua konsep utama: regangan dan perubahan resistansi.
Konsep Regangan
Regangan terjadi ketika suatu benda mengalami perubahan dimensi akibat gaya eksternal. Ketika sebuah objek di regangkan (tension) atau di kompresi (compression), di mensinya akan berubah sesuai dengan gaya yang di terapkan. sensor pengukur regangan di gunakan untuk mengukur perubahan di mensi ini secara akurat.
Mekanisme Perubahan Resistansi
Prinsip kerja sensor pengukur regangan berbasis pada perubahan resistansi listrik yang terjadi pada material sensornya akibat deformasi. Ketika material di renggangkan di bawah sensor pengukur regangan, kawat atau foil yang menempel pada material tersebut juga mengalami regangan. Proses ini mengakibatkan perubahan panjang dan penampang kawat, yang kemudian menyebabkan perubahan dalam resistansi listrik.
Hubungan antara perubahan resistansi dan regangan ini mengikuti persamaan dasar resistansi:
R = ρ * (L / A)
Di mana:
– R = Resistansi
– ρ = Resistivitas material
– L = Panjang kawat
– A = Luas penampang kawat
Ketika panjang L bertambah akibat regangan, dapat melihat bahwa resistansi R juga meningkat, sedangkan saat material di kompresi, resistansi berkurang.
Tipe-Tipe Strain Gauge
Berbagai tipe sensor pengukur regangan tersedia untuk di sesuaikan dengan aplikasi dan jenis material yang akan di ukur. Berikut adalah beberapa tipe sensor pengukur regangan yang umum di gunakan:
1. Foil Strain Gauge
adalah sensor pengukur regangan yang menggunakan elemen pengukur dari foil logam tipis. Ketika material tempat sensor ini di pasang mengalami deformasi, foil logam berubah bentuk dan mengakibatkan perubahan resistansi listrik. Sensor ini memiliki akurasi tinggi dan para insinyur sering menggunakannya untuk mengukur regangan pada permukaan yang luas dan datar. Para teknisi biasanya menerapkannya dalam pengujian material, pemantauan struktur, serta menggunakannya dalam sensor beban (load cells) dan perangkat pengukur gaya. Pengguna juga dapat menggunakan foil strain gauge dalam lingkungan industri yang keras karena ketahanannya terhadap tekanan mekanis.
2. Semiconductor Strain Gauge
menggunakan material semikonduktor sebagai elemen pengukur. Bahan semikonduktor memiliki sifat piezoresistif yang menyebabkan perubahan besar dalam resistansi ketika mengalami regangan. Dengan sensitivitas yang jauh lebih tinggi daripada foil strain gauge, sensor ini dapat mendeteksi regangan yang sangat kecil, membuatnya cocok untuk aplikasi presisi tinggi seperti sensor tekanan dan akselerometer. Walaupun lebih sensitif, penggunaannya lebih terfokus pada aplikasi yang memerlukan sensitivitas dan akurasi tinggi karena sifat semikonduktornya yang cenderung lebih rentan terhadap perubahan suhu.
3. Wire Strain Gauge
memanfaatkan kawat logam tipis sebagai elemen pengukur. Ketika kawat tersebut terdeformasi akibat regangan, resistansi listriknya berubah, dan kita dapat mengukurnya untuk menentukan besarnya regangan. Industri telah menggunakan wire strain gauge sejak lama dalam berbagai aplikasi, terutama untuk menguji material pada regangan ekstrem atau di lingkungan yang keras. Karena struktur kawatnya yang lebih kuat, para insinyur sering menggunakan sensor ini di lingkungan industri berat seperti mesin-mesin besar, jembatan, dan struktur transportasi yang memerlukan ketahanan tinggi.
4. Optical Strain Gauge
menggunakan teknologi optik untuk mengukur regangan. Biasanya berbasis serat optik, sensor ini bekerja dengan mendeteksi perubahan panjang atau regangan melalui perubahan dalam sifat cahaya yang dikirimkan melalui serat optik. Pengunaan sensor cocok pada aplikasi membutuhkan isolasi listrik, misalnya di lingkungan dengan medan elektromagnetik yang kuat, dan dalam aplikasi yang memerlukan monitoring jangka panjang seperti pada infrastruktur sipil (jembatan, bangunan tinggi) atau pipa bawah laut. Optical strain gauge unggul dalam lingkungan yang keras, seperti suhu ekstrem, tekanan tinggi, dan lingkungan berbahaya.
Aplikasi Strain Gauge
sensor pengukur regangan memiliki aplikasi yang sangat luas dalam berbagai industri dan riset ilmiah. Beberapa aplikasi yang paling umum meliputi:
1. Pengukuran Beban Struktur: Pada jembatan, bangunan, dan struktur lainnya, sensor pengukur regangan digunakan untuk mengukur regangan yang terjadi akibat beban statis maupun dinamis.
2. Manufaktur: Dalam proses manufaktur, sensor pengukur regangan digunakan untuk memantau tegangan dan regangan yang terjadi pada komponen selama proses produksi, seperti pengecoran atau pembentukan logam.
3. Otomotif: Dalam dunia otomotif, sensor pengukur regangan sering digunakan untuk mengukur tegangan pada komponen seperti rangka, suspensi, atau mesin kendaraan.
4. Pengujian Material: sensor pengukur regangan digunakan dalam uji tarik atau uji tekan untuk mengukur deformasi material dan menghitung kekuatan serta elastisitas material tersebut.
Keuntungan Pengunaan Strain Gauge
sensor pengukur regangan memiliki beberapa keuntungan yang membuatnya menjadi pilihan utama dalam pengukuran regangan. Beberapa keuntungan utama strain gauge meliputi:
1. Akurasi Tinggi: sensor pengukur regangan menawarkan hasil pengukuran yang sangat akurat, yang menjadikannya alat yang sangat andal dalam pengukuran deformasi kecil maupun besar.
2. Respon Cepat: Dengan kemampuan untuk mendeteksi perubahan secara real-time, sensor pengukur regangan sangat ideal untuk aplikasi yang membutuhkan respon cepat terhadap perubahan beban.
3. Fleksibilitas: Sensor pengukur regangan dapat digunakan pada berbagai jenis material, mulai dari logam hingga plastik, sehingga sangat fleksibel dalam penggunaannya di berbagai industri.
4. Ukuran Kecil: Ukurannya yang kecil membuat sensor pengukur regangan mudah dipasang pada permukaan yang terbatas atau pada bagian yang sulit dijangkau.
Kesimpulan
sensor pengukur regangan merupakan teknologi pengukuran regangan yang sudah terbukti sangat efektif dan andal dalam berbagai aplikasi industri dan ilmiah. Dengan berbagai jenis yang tersedia, penyesuaian dengan kebutuhan spesifik pengukuran oleh sensor pengukur regangan. sensor pengukur regangan juga menawarkan fleksibilitas dan respon cepat, menjadikannya alat penting dalam pemantauan dan analisis struktur, komponen mesin, hingga pengujian material. Bagi para insinyur dan peneliti yang mencari alat pengukuran regangan yang andal, sensor pengukur regangan adalah pilihan yang tepat.
Kontak Kami
- Alamat: Jl. Raden Inten II No. 62 Duren Sawit, Jakarta Timur, DKI Jakarta 13440
- Whatsapp: 0821 1470 6170
- Email : sales@rajaloadcell.com
- Telp : 0821 1470 6170
Kunjungi website kami timbanganindonesia.com
