Come funziona?

Un bel giorno F. Bertolazzi digitò:

A me sembra che l'1-2-7-8 sia il ponte per la compensazione: è messo alle estremità dove le deformazioni sono minori, inoltre tutti gli elementi sono orientati nello stesso verso e quindi variano tutti assieme. Anche 5 e 6 dovrebbero variare allo stesso modo (a meno che non ci siano strain torsionali), mentre l'elemento "sensibile" dovrebbe essere il 3, che non a caso è posto proprio in mezzo al PCB.

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dalai lamah:

Su questo non metterei la mano sul fuoco, ora non ricordo di preciso la geometria del "lingotto".

Inizio a pensare che il lingotto possa essere fatto in modo da far deformare la parte misurata ad esse. Finirò per smontarla di nuovo...

Il 3 non direi, semmai il 4. Come dicevo, guardando le piste di rame (che spesso finiscono così, senza apparente giustificazione, forse in origine le piste di film spesso dovevano essere più larghe) si vede che le tracce di film spesso lavorano "per il largo", quindi il 3 registra solo le deformazioni, guardando la foto, in direzione alto/basso. Il 4 potrebbe essere invece l'elemento di misura, in quanto sensibile alle deformazioni destra-sinistra.

Un bel giorno F. Bertolazzi digitò:

Ciò che supponi riguardo al verso sensibile non mi sembra così ovvio; ci sono varie estremità che non sono messe in corto, anzi, vanno ad elementi differenti. L'immagine è sfocata e non riesco bene a seguire i percorsi delle piste, però.

Sarebbe strano se avessero usato la parte corta, così otterrebbero una strain ratio più bassa di quella che potrebbero avere con lo stesso materiale misurando per il lungo.

E d'altra parte, perché creare un altro ponte di elementi tutti sensibili? Per me è più probabile che si tratti di uno schema più complesso che tiene conto in qualche modo sia delle resistenze longitudinali che di quelle trasversali.

Inoltre quella M posta sotto agli elementi obliqui mi sa tanto dell'iniziale di "Measure" (o "Mesure" in francese), non mi stupirebbe se in realtà fossero quelli gli elementi sensibili.

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dalai lamah:

Guglando qua e là ho scoperto che:

- Gli strain gauge a film spesso sono un'invenzione della FIAT.

- Già nel 1988 c'erano delle mescole Thick Film con gauge factor di 50, la metà di quelli a semiconduttori e 10 volte quelli a film sottile.

- Il cambio di resistività degli estensimetri a film spesso dipende dal cambio della microstruttura molto più che dall'assottigliamento del conduttore.

Era ciò che mi chiedevo. Lo schema, però, e giusto: sono due ponti con l'eccitazione in comune, uno composto di soli elementi "verticali", sensibili a forze parallele al lato lungo, ed uno con gli elementi in 4 direzioni diverse.

A questo punto mi sono arreso e ho riaperto la bilancia.

Da questa foto

si vede come il "lingotto" è ancorato alla base. Il piatto della bilancia appoggia sui 4 fori agli angoli, quindi un peso su di esso piegherà la striscia centrale verso il basso in prossimità dell'ancoraggio e verso l'alto dalla parte del piatto.

Un peso sbilanciato verso uno dei due lati produrrà invece una torsione. Quindi entrambe le nostre supposizioni erano corrette.

A me, invece, sa tanto di 14. :D Anche questa foto è venuta male, non riuscivo a togliere il flash:

ma è interessante perchè si vedono gli spessori dei vari oggetti. In questa si vede bene anche la parte nascosta dai fili:

Confermo che lo schema già pubblicato è corretto. Qui, come prova del 9, ho messo anche le lettere ai terminali del flat cable.

[FIDOCAD] PV 100 20 105 25 115 15 110 10 0 PV 125 10 120 15 130 25 135 20 0 RV 140 10 150 25 0 RV 90 10 85 25 0 RV 80 20 65 15 0 RV 155 10 165 25 0 RV 20 10 30 25 0 RV 5 10 15 25 0 LI 35 50 25 60 0 LI 25 60 35 70 0 LI 35 70 45 60 0 LI 45 60 35 50 0 LI 35 50 35 40 0 LI 35 45 95 45 0 LI 95 45 95 50 0 LI 95 50 85 60 0 LI 85 60 95 70 0 LI 95 70 105 60 0 LI 105 60 95 50 0 LI 35 70 35 75 0 LI 35 75 95 75 0 LI 95 75 95 70 0 MC 105 60 0 0 000 MC 45 60 0 0 000 MC 25 60 2 0 000 MC 85 60 2 0 000 MC 60 45 3 0 000 MC 60 75 1 0 000 TY 10 15 4 3 0 0 0 * 1 TY 25 15 4 3 0 0 0 * 2 TY 70 10 4 3 0 0 0 * 3 TY 85 15 4 3 0 0 0 * 4 TY 105 15 4 3 0 0 0 * 5 TY 125 15 4 3 0 0 0 * 6 TY 145 15 4 3 0 0 0 * 7 TY 160 15 4 3 0 0 0 * 8 TY 25 65 4 3 0 0 0 * 2 TY 85 65 4 3 0 0 0 * 3 TY 100 65 4 3 0 0 0 * 5 TY 40 65 4 3 0 0 0 * 8 TY 100 50 4 3 0 0 0 * 6 TY 85 50 4 3 0 0 0 * 4 TY 40 50 4 3 0 0 0 * 1 TY 25 50 4 3 0 0 0 * 7 MC 30 40 2 0 080 SA 35 50 0 SA 45 60 0 SA 25 60 0 SA 35 70 0 SA 35 45 0 SA 60 75 0 SA 85 60 0 SA 95 70 0 SA 105 60 0 SA 95 50 0 SA 60 45 0 TY 55 55 4 3 0 0 0 * A TY 40 15 4 3 0 0 0 * A...F TY 60 30 4 3 0 0 0 * B TY 75 55 4 3 0 0 0 * C TY 115 55 4 3 0 0 0 * D TY 15 55 4 3 0 0 0 * E TY 60 85 4 3 0 0 0 * F MC 10 45 0 0 040 LI 20 40 10 40 0 LI 10 40 10 45 0 LI 30 40 35 40 0

F. Bertolazzi:

Ho messo un blocco di inox in nove punti del piatto della bilancia ottenendo le seguenti letture:

1875 1870 1875 1880 1885 1870 1880 1885 1650

Sì, l'ultima lettura è proprio così, talvolta arriva a 1550 e non supera mai i 1700. Dovrò evitare di pesare roba in quell'angolo...

Insomma, direi che dalla differenza tra 2-8 e 7-1 si ottiene il peso, quasi invariante in funzione della posizione avanti/indietro, dal valore assoluto di (3-5)-(4-6) lo sbilanciamento destra/sinistra calcolato con un algoritmo che ha qualche buco. Gli estensimetri 3 e 4 non misurano nulla, servono solo come riferimento termico.

Sei d'accordo?

Un bel giorno F. Bertolazzi digitò:

Sì. A giudicare dalle tue ultime foto si direbbe che gran parte della flessione avvenga dalla parte dove c'è scritto B, e che quindi gli elementi sensibili siano 1 e 2. Non sono del tutto convinto che 3 e 4 siano neutri; con due elementi a 90 gradi sei sempre in grado di misurare le torsioni rispetto a una direzione nota (come è nel nostro caso); basta conoscere l'angolo e con le formule di trasformazione sul cerchio di Mohr puoi ricondurre le misure alla direzione di interesse. Qui se ne parla:

[...] When necessary (and, using the proper data-reduction relationships), the tee rosette can be installed with its axes at any precisely known angle from the principal axes; but greatest accuracy will be achieved by alignment along the principal directions [...]

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dalai lamah:

Già. Non sono sicuro che permettano anche di stabilire il verso della torsione ma, come dicevo, questo è ininfluente ai fini della misura, anzi.

Interessante. Grazie.