خطوات الاستخدام
أدخل قيمة عامل المقياس (GF): هذا المعامل يمثل حساسية المقياس للتغير في الانفعال. يعتمد على مادة المقياس (مثل النحاس أو السيليكون) ويتراوح عادة بين 2 للمواد المعدنية و100 لأشباه الموصلات. كلما زاد GF، زادت حساسية القياس.
أدخل قيمة الانفعال (ε): الانفعال هو التغير النسبي في الطول (ΔL/L) الناتج عن الإجهاد الميكانيكي. يمكن أن يكون موجبًا (شد) أو سالبًا (ضغط). وحدته بلا أبعاد، وغالبًا ما يكون صغيرًا جدًا (مثل 0.001 أو 1e-6).
احسب التغير النسبي في المقاومة (ΔR/R): باستخدام العلاقة ΔR/R = GF × ε. الناتج هو نسبة التغير في مقاومة المقياس بسبب الانفعال. على سبيل المثال، إذا كان GF=2 وε=0.001، فإن ΔR/R = 0.002 أو 0.2%. هذه النسبة تُستخدم لتحويل قراءة المقاومة إلى انفعال حقيقي.
أمثلة محلولة
تطبيقات عملية على مقياس الانفعال بخطوات الحل كاملة.
الحل
الحل: باستخدام القانون ΔR/R = GF × ε = 2.1 × 0.0015 = 0.00315. هذا يعني أن مقاومة المقياس تزيد بنسبة 0.315% عن قيمتها الأصلية. إذا كانت المقاومة الأصلية 120 أوم، فإن التغير في المقاومة (ΔR) = 0.00315 × 120 = 0.378 أوم. هذه القيمة الصغيرة تقاس بواسطة جسر ويتستون لتحويلها إلى جهد كهربائي. في التطبيقات العملية، تُستخدم مكبرات إشارة لتعزيز الإشارة قبل المعالجة. تجدر الإشارة إلى أن هذا المقياس دقيق جدًا، ويستخدم في اختبار الإجهاد في الهندسة المدنية.
الحل
الحل: أولاً، احسب ΔR/R = GF × ε = 100 × 50×10⁻⁶ = 5×10⁻³ = 0.005. هذا يعني تغيرًا بنسبة 0.5%. ثم ΔR = 0.005 × 350 = 1.75 أوم. إذن المقاومة الجديدة R = R₀ + ΔR = 350 + 1.75 = 351.75 أوم في حالة الشد (إذا كانت الإشارة موجبة). في مقاييس الضغط، غالبًا ما تستخدم أربعة مقاييس في تكوين جسر كامل لتعويض التغيرات الحرارية وزيادة الحساسية. هذا المثال يوضح كيف يمكن تحويل تغير صغير جدًا في الطول إلى تغير قابل للقياس في المقاومة، مما يجعل مقاييس الانفعال أدوات لا غنى عنها في تطبيقات الوزن والضغط.