Relatório 1 - Extensômetros

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Sumário 
 
1.0 Objetivos ................................................................................................................................. 2 
2.0 Introdução Teórica .................................................................................................................. 3 
3.0 Procedimentos Experimentais ................................................................................................ 7 
4.0 Referências Bibliográficas ....................................................................................................... 8 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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1.0 Objetivos 
 
Apresentar os tipos de extensômetros elétricos, destacando os mais utilizados, mostrar suas 
configurações e possíveis aplicações na engenharia. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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2.0 Introdução Teórica 
1.1 Extensômetros elétricos 
Um extensômetro (ou strain gage) é um sensor colocado na superfície de uma peça que 
mede a deformação, a partir da variação da resistência elétrica, quando um carregamento é 
aplicado. A utilização desse tipo de equipamento é muito comum para verificar níveis de tensão 
atuante diante da condição de operação de uma máquina.[1] 
As medidas tiradas pelo extensômetro saem na forma de gráficos, tabelas ou relatórios, 
ou seja, pela utilização deste equipamento, é possível obter as curvas de calibração. Por serem 
normalmente pequenas, as variações de sinal elétrico são de mesma proporção e, por isso, não 
é possível ler os resultados com um multímetro ou osciloscópio.[2] A Fig. 1 mostra um esquema 
do sistema de medição de extensômetros metálicos de resistência variável. 
Figura 1: esquema básico sistema de medição. 
 
 Fonte: [2] 
O sistema para análise de tensões por extensometria é formado basicamente pelos de 
sensores de deformação: extensômetro de resistência variável – responsável por converter 
deformação mecânica em variação de resistência elétrica. Esses circuitos elétricos podem ser 
montados de algumas maneiras distintas, como uma ponte de Wheatstone, que pode ser 
montada de diversas formas, dependendo do número de extensômetros utilizados:[2] 
 ¼ de ponte 
 ½ ponte 
 ponte completa 
A ponte completa é mais precisa, já que compensa os efeitos de carregamentos normais 
e de flexão.[2] Nas Figs. 2(a), (b) e (c), são apresentados os três tipos de ponte de Wheatstone. 
 
 
 
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Figura 2(a): 1 4⁄ de ponte 
 
 
 
Figura 2(b): 1 2⁄ de ponte 
 
 
Figura 2(c): ponte completa 
 
 Fonte: [3] 
Nas quais a ordem de medida dos extensômetros deve ser: tração, compressão, tração, 
compressão. 
1.2 Funcionamento da Ponte de Wheatstone 
 O circuito é alimentado por uma corrente, através da fonte de energia. A deformação 
da peça provoca uma variação da resistência elétrica e ocorre um desequilíbrio na ponte. Na 
saída, há uma variação de tensão devido ao reequilíbrio, que passa por um amplificador de 
voltagem e é lida por uma placa de aquisição.[2] 
 1.3 Tipos de extensômetros 
 Existem vários tipos de extensômetros e são escolhidos de acordo com o propósito da 
aplicação, sendo eles classificados em três categorias: material resistivo, material de base e 
configuração.[4] Os mais difundidos são os do tipo material resistivo metálico e semi-condutor. 
 Os tipos de configuração de um extensômetro podem ser uniaxiais, biaxiais, múltiplos 
eixos (rosetas) ou de padronização especial.[4] 
 1.3.1 Extensômetros simples 
 Para casos de medidas de deformação em uma só direção, utiliza-se um extensômetro 
simples, como os da Fig. 3. 
 
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Figura 3: elementos simples. 
 
 Fonte: [3] 
1.3.2 Extensômetros múltiplos 
 Os extensômetros múltiplos mais comuns são os duplos, em cadeia e as rosetas. Este 
tipo de equipamento possui um alto grau de precisão das orientações das grades com relação a 
outras. Em cadeia, são usados para determinar gradientes de tensão em uma seção, quando se 
deseja medir o pico de deformação sem saber onde ele se encontra. As rosetas são apliacadas 
para casos onde não se conhecem as condições de tensão ponto a ponto e, também, para 
determinação de tensões residuais. [2] Podem ser de diversas configurações, como mostra a Fig. 
4. 
Figura 4: configurações de rosetas 
 
 Fonte: [2] 
a) Rosetas com grades cruzadas a 90⁰, para aplicação em tensões biaxiais, com as tensões 
principais do ponto conhecidas. 
b) Rosetas com grades cruzadas a 0⁰/45⁰/90⁰, aplicadas quando não se conhecem as 
direções das tensões principais no ponto de medição. 
c) Rosetas com grades cruzadas a 0⁰/60⁰/120⁰, com mesma aplicação anterior. 
 
 
 
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1.4 Codificação de extensômetros 
A codificação dos extensômetros é feita por meio de letras e números, que formam um 
conjunto que os caracterizam, conforme mostra a Fig. 1.[5] 
Figura 1: Sistema de codificação de extensômetros. 
 
 Fonte: [5] 
 O valor teórico do fator de sensibilidade (gage factor) de um extensômetro é 
K=2,1. Mas, quando o equipamento é usado para extensometria, o fator de sensibilidade é 
informado em cada fornecimento, já que pode variar entre um lote e outro.[3] 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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3.0 Procedimentos Experimentais[4] 
 
Passo 1) Tratar a superfície no local de colagem do extensômetro, lixar e limpar. Caso a 
superfície seja porosa, é necessária uma regularização para que o equipamento seja colado em 
uma área homogênea. 
Passo 2) Fazer leves escarificações com uma lixa 320 em duas direções ortogonais entre si para 
que a cola tenha melhor aderência. 
Passo 3) Marcar com uma ponta metálica o local da superfície a receber cola e o ângulo a ser 
colado o extensômetro. 
Passo 4) Escovar rebarbas e restos da superfície e limpá-la com gaze e solvente apropriado. 
Passo 5) Colocar fita adesiva na base onda não há terminais. Passar cola Loctite 401 no local 
marcado e colocar o extensômetro. Neste passo, é imprescindível a utilização de pinça. 
Passo 6) Colocar um filme de teflon sobre a área colada antes da colocação do homogeneizador 
de tensões. 
Passo 7) Pressionar a área até que a cola seque. Manter à temperatura e tempo indicados pelo 
fabricante da cola. 
Passo 8) Verificar a resistência de isolamento e resistência do extensômetro, para ter certeza de 
que o processo não alterou suas características. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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4.0 Referências Bibliográficas 
[1] ENSUS – Extensometria. Disponível em: http://ensus.com.br/extensometria-strain-gauge-
o-que-e-quando-utilizar/ Acesso em: 08/04/2018. 
[2] Apostila de Extensometria. Disponível em: 
http://grante.ufsc.br/download/Extensometria/SG-Apostila.pdf Acesso em: 08/04/2018. 
[3] Extensômetros elétricos. Disponível em: 
https://sistemas.eel.usp.br/docentes/arquivos/5840793/LOM3086/Extensometros_eletricos.p
df Acesso em: 08/04/2018. 
[4] Extensometria básica. Disponível em: 
http://www.feis.unesp.br/Home/departamentos/engenhariacivil/nepae/extensometria-
basica.pdf Acesso em: 08/04/2018. 
[5] Excel sensores. Disponível em: http://excelsensor.com.br/ Acesso em: 08/04/2018. 
 
http://ensus.com.br/extensometria-strain-gauge-o-que-e-quando-utilizar/
http://ensus.com.br/extensometria-strain-gauge-o-que-e-quando-utilizar/
http://grante.ufsc.br/download/Extensometria/SG-Apostila.pdfhttps://sistemas.eel.usp.br/docentes/arquivos/5840793/LOM3086/Extensometros_eletricos.pdf
https://sistemas.eel.usp.br/docentes/arquivos/5840793/LOM3086/Extensometros_eletricos.pdf
http://www.feis.unesp.br/Home/departamentos/engenhariacivil/nepae/extensometria-basica.pdf
http://www.feis.unesp.br/Home/departamentos/engenhariacivil/nepae/extensometria-basica.pdf
http://excelsensor.com.br/