Estudiante

Galgas Extensiométricas
Strain Gages 1

Parte del Trabajo final del ahora Ing. Javier Sosa quién gentilmente autorizó su
publicación en esta página.

3.1 Qué es un strain gage?
Un extensómetro, galga extensiométrica o “strain gage” (en inglés) es un
dispositivo de medida universal que se utiliza para la medición electrónica de diversas
magnitudes mecánicas como pueden ser la presión,carga, torque, deformación,
posición, etc. Se entiende por strain o esfuerzo a la cantidad de deformación de un
cuerpo debida a la fuerza aplicada sobre él. Si lo ponemos en términos matemáticos,
strain (ε) se define como la fracción de cambio en longitud, como de demuestra la figura
3.1 a continuación:

Fuerza

Fuerza

D

L

∆L

ε = ∆L / L
Figura 3.1 Definición de strain

Elparámetro strain puede ser positivo (tensión) o negativo (compresión). Si bien
es adimensional, en muchos casos se suele expresar en unidades de mm/mm. En la
práctica, la magnitud de medida de strain en muy pequeña por lo que usualmente se
expresa como microstrain (µε), que es ε x 10-6.
Cuando una barra es tensionada por una fuerza uniaxial, como en la Figura 3.1,
un fenómeno conocido comoesfuerzo de Poisson causa que la circunferencia de la barra
se contraiga en la dirección transversal o perpendicular. La magnitud de esta
contracción transversal es una propiedad del material indicado por su coeficiente de
Poisson.
La relación de Poisson ν del material es definido como el radio negativo del
esfuerzo en la dirección transversal (perpendicular a la fuerza) al esfuerzo en la
direcciónaxial (paralelo a la fuerza) o ν = εT/ε. El radio de Poisson para el acero, por
ejemplo, va de 0.25 a 0.3.
Se conocen varios métodos para medir esfuerzo, pero el más utilizado es
mediante un strain gage, dispositivo cuya resistencia eléctrica varía de forma
proporcional al esfuerzo a que éste es sometido. El strain gage más ampliamente
utilizado es el confinado en papel metálico o “bondedmetallic” strain gage.
El strain gage metálico consiste en un cable muy fino o papel aluminio dispuesto
en forma de grilla. Esta grilla, maximiza la cantidad de metal sujeto al esfuerzo en la

dirección paralela, figura 3.2. La grilla está pegada a un fino respaldo llamado “carrier”,
el cual está sujeto directamente a la pieza bajo medida. Por lo tanto, el esfuerzo
experimentado por la piezaes transferido directamente al strain gage, el cual responde
con cambios lineales de resistencia eléctrica.
Los strain gages se encuentran en el mercado con valores nominales de
resistencia de 30 a 3000 , con 120, 350 y 1000 como los valores más comunes.

marcas de alineación

leadwires

carrier

longitud de
grilla activa

Figura 3.2 Strain gage metálico
Es de suma importancia queel strain gage sea apropiadamente montado sobre la
pieza para que el esfuerzo sea transferido adecuadamente desde la pieza a través del
adhesivo y el material de respaldo hasta la misma grilla metálica.
Un parámetro fundamental de los strain gage es la sensibilidad al esfuerzo,
expresado cuantitativamente como el factor de galga (GF). El factor de galga es
definido como la relación devariación fraccional de resistencia eléctrica y la variación
fraccional de longitud:
GF = ∆R/R = ∆R/R
∆L/L
ε
El factor de galga típico para un strain gage metálico es de aproximadamente 2.

3.2 Selección del strain gage
El paso inicial para preparar la instalación de cualquier strain gage es la elección
de la galga apropiada para la tarea específica. Puede parecer en principio que dicha tarea
esun ejercicio simple pero en realidad no es así. Una selección racional y cuidadosa de
las característica y parámetros del strain gage puede ser muy importante en lo que

respecta a: 1) la optimización de la performance del strain gage para condiciones de
operación y ambientales específicas; 2) la obtención de una medida de esfuerzo
confiable y precisa; 3) facilidad de instalación; 4)...