Alle Materialien verformen sich bei Belastung oder Belastung. Die Dehnung ist ein Maß für das Ausmaß der Verformung, die auftritt, wenn ein Objekt unter Spannung steht. Ein Dehnungsmessstreifen ist ein Gerät, das verwendet wird, um diese Änderung in einem belasteten Material genau zu messen. Bei vielen mechanischen Konstruktionsanwendungen ist es wichtig, die Dimensionsänderungen zu verstehen, die auftreten, wenn ein Objekt einer Belastung ausgesetzt ist.
Elastische Dehnung tritt auf, wenn ein Material einer geringen Belastung ausgesetzt ist. Es verschwindet, nachdem die Spannung entfernt wurde, und das Material kehrt in seinen ursprünglichen Zustand zurück. Bei hoher Belastung verformt sich eine Substanz bis zu einem Punkt, an dem sie sich nicht mehr erholt und zu ihren ursprünglichen Abmessungen zurückkehrt. Dies wird als plastische Dehnung bezeichnet. Mit einem Dehnungsmessstreifen kann festgestellt werden, wann ein Material plastisch gedehnt wird und eine bleibende Verformung aufgetreten ist.
Der Metallfolien-Dehnungsmessstreifen wird häufig verwendet, wenn eine sehr geringe Dehnung und Dimensionsänderung auftritt. Dieser Typ funktioniert, indem er die Änderung des elektrischen Widerstands misst, die auftritt, wenn sich ein elektrisch leitfähiges Material verformt. Der Metallfolien-Dehnungsmessstreifen besteht typischerweise aus einer Reihe von sehr dünnen parallelen Leitungen aus leitfähigem Metall, die auf eine dünne Folie aufgebracht sind. Die Folie ist auf einem elektrisch isolierenden Trägermaterial angebracht, das weder Spannung noch Strom leitet.
Der Metallfolien-DMS wird auf ein zu messendes Objekt geklebt. Wenn Spannung aufgebracht wird und sich das Objekt verformt, verformt sich auch die Metallfolie und ihr elektrischer Widerstand ändert sich. Die Änderung des elektrischen Widerstandes wird gemessen und kann auf die Dehnung im Material bezogen werden. Der numerische Zusammenhang zwischen der Änderung des elektrischen Widerstands und der entsprechenden mechanischen Dehnung wird als K-Faktor bezeichnet.
Foliendehnungsmessstreifen erfordern eine sorgfältige Kalibrierung, um sicherzustellen, dass die Dehnungsmessung genau ist. Die Kalibrierung wird durch die Verwendung eines elektrischen Schaltkreises, der als Wheatstone-Brücke bekannt ist, abgeschlossen. Dieser dient zur Bestimmung des K-Faktors und gleicht auch Temperaturänderungen aus, die eine Ausdehnung und Kontraktion des Metallfolienmaterials verursachen, was zu falschen Messergebnissen führen kann.
Dehnungsmessstreifen sind für eine Vielzahl von Messanwendungen erhältlich. Diese werden verwendet, um eine Dehnung aufgrund einer durch eine Zugkraft verursachten Dehnung, einer durch eine Druckkraft verursachten Kompression oder sogar eines Drucks, der durch ein Gewicht oder eine andere Last auf einen Oberflächenbereich ausgeübt wird, zu messen. Dehnungsmessstreifen werden oft für experimentelle Tests in einem Labor verwendet und können dauerhaft an einem Objekt befestigt werden, um eine laufende Messung zu ermöglichen.