Las bandas extensométricas (DMS) son una parte imprescindible de los sensores en la tecnología de medición moderna. Convierten con precisión las deformaciones mecánicas en señales eléctricas y se utilizan en sensores de fuerza, sensores de presión y células de carga. Ya sea para medir la presión con galgas extensométricas o para supervisar cargas mecánicas, nuestros sensores de galgas extensométricas de alta calidad ofrecen resultados fiables y son ideales para aplicaciones industriales.
La mayoría de los transductores de fuerza que se utilizan en todo el mundo se fabrican con galgas extensométricas pegadas. Sin embargo, siempre valoramos si las necesidades de los clientes se pueden satisfacer mejor con sensores que utilicen tecnología de película fina o de capa gruesa.
Las bandas extensométricas (DMS; en inglés, «strain gauge») permiten convertir las deformaciones mecánicas en una señal que se puede analizar eléctricamente. Consisten en una estructura conductora sobre un material de soporte. Cuando se somete a tensión el material sobre el que están pegadas, su resistencia eléctrica cambia de forma proporcional a la deformación. Este cambio se convierte en una señal eléctrica precisa que refleja la deformación del material. Las DMS se usan en la ingeniería, la investigación y la industria para analizar las tensiones en los materiales y comprobar los límites de resistencia.
Las bandas extensométricas son imprescindibles para registrar con precisión las cargas mecánicas en la industria. Permiten realizar mediciones exactas en aplicaciones como sensores de fuerza, sensores de presión y células de carga. Gracias a su fiabilidad y versatilidad, las bandas extensométricas se utilizan en sectores como la ingeniería mecánica, la industria automovilística y la tecnología médica. Ayudan a garantizar la seguridad, a optimizar los procesos y a supervisar los límites de carga en tiempo real.
Se considera que la banda extensométrica nació en 1938. Desde entonces, los sensores de fuerza se fabrican con estas pequeñas bandas. Permiten una gran variedad de geometrías. Con esta técnica se pueden fabricar sensores de fuerza (células de carga) con una gran precisión.
El funcionamiento de una banda extensométrica (también conocida coloquialmente como «banda de medición de deformación») se basa en el cambio de la resistencia eléctrica cuando se deforma. La banda extensométrica está hecha de un material resistivo sensible fijado a un soporte. Cuando el material se estira o se comprime, la banda se adapta, lo que provoca un cambio medible en la resistencia. Este cambio se registra con precisión mediante un puente de Wheatstone y se convierte en una señal eléctrica. La señal indica directamente la magnitud de la tensión mecánica.
Los sensores de fuerza son, ante todo, resortes de medición que se deforman elásticamente bajo carga. En sus zonas de extensión y compresión se pegan galgas extensométricas. Para conectar al puente de Wheatstone , se obtiene una señal de salida eléctrica proporcional a la carga.
Las bandas extensométricas son, en realidad, resistencias con forma de meandro que se encuentran sobre una lámina de soporte. Son extremadamente flexibles en su aplicación. Así, se pueden adaptar muy bien al material de los resortes de medición, ya sean de distintos tipos de acero o de aluminio. Además, apenas hay limitaciones en cuanto a la forma de los resortes de medición, ya que se pueden utilizar tanto superficies planas como esféricas para detectar la deformación.
Las bandas extensométricas (DMS) ofrecen numerosas ventajas. Su alta precisión permite realizar mediciones exactas de fuerzas, presión y deformación, incluso en aplicaciones exigentes. Gracias a sus materiales resistentes y a su cuidada fabricación, destacan por su larga vida útil, incluso bajo cargas elevadas. Su versatilidad las hace ideales para su uso en sensores de fuerza, sensores de presión, células de carga y ensayos estructurales.
El uso de galgas extensométricas plantea varios retos. Las variaciones de temperatura pueden falsear las mediciones, por lo que a menudo es necesaria una compensación de temperatura. La estabilidad a largo plazo de las galgas depende de la calidad del adhesivo y del material. Las sobrecargas mecánicas pueden dañar las bandas o afectar a su precisión. Además, la instalación requiere mucho cuidado, ya que incluso los pequeños errores de montaje pueden falsear los resultados de las mediciones. También es necesario realizar una calibración periódica para garantizar la precisión.
En la exigente tecnología de sensores multicomponentes, a diferencia de los sensores más sencillos, lo que importa es la fiabilidad y la precisión absolutas, y estas aumentan a medida que se vuelven más exigentes las condiciones (como, por ejemplo, deformaciones extremadamente pequeñas y espacios muy reducidos). Por eso, Primosensor apuesta por galgas extensométricas de película fina desarrolladas específicamente para este fin. Las hemos optimizado especialmente para su uso en nuestros sensores de fuerza y par de 6 ejes.
A diferencia de las galgas extensométricas de semiconductores convencionales, que requieren una compleja compensación de temperatura y son más sensibles a las influencias externas, las galgas extensométricas de película fina ofrecen numerosas ventajas técnicas y económicas. Nuestras galgas de película fina están diseñadas para cumplir con los requisitos de los sensores de fuerza y momento de 6 ejes. De este modo, la medición precisa de fuerzas y momentos complejos en tres direcciones espaciales no solo es posible, sino que ofrece resultados mediblemente mejores.
Máxima estabilidad térmica
: los DMS de película fina tienen un comportamiento térmico excelente, sin necesidad de circuitos de compensación complejos.
Estabilidad a largo plazo y resistencia
Gracias a su estructura metálica y a su aplicación directa sobre el cuerpo del sensor, son especialmente resistentes al envejecimiento y a las influencias ambientales.
Excelente linealidad y repetibilidad
. Ideal para mediciones precisas en los seis grados de libertad, incluso con cambios dinámicos de carga.
Su diseño compacto permite una mayor densidad de integración
. Perfecto para soluciones de sensores multicomponente compactas y altamente integradas.
Alta resolución de medición con baja deriva
Para obtener datos fiables, incluso tras un uso prolongado y en condiciones ambientales variables.
Las bandas extensométricas adhesivas son el tipo más habitual y destacan por su facilidad de uso y su alta precisión de medición. Se pegan directamente sobre la superficie que se quiere medir y ofrecen resultados precisos y fiables. Este diseño es ideal para aplicaciones en sensores de fuerza, sensores de presión, células de carga y ensayos estructurales.
Las bandas extensométricas depositadas por vaporización se aplican directamente sobre la superficie en forma de capas finísimas. Este diseño es extremadamente robusto, resistente a altas temperaturas y ofrece resultados fiables, incluso en condiciones exigentes. Se utiliza con frecuencia en investigación, en la industria aeronáutica y en aplicaciones industriales y de alto rendimiento.
Las galgas extensométricas moldeadas o integradas son especialmente resistentes y están protegidas frente a las influencias ambientales, lo que las hace ideales para células de carga y aplicaciones industriales robustas. Las galgas extensométricas de alambre, una tecnología más antigua, utilizan alambres como elementos resistivos. Son más sencillas y menos precisas, pero aún se utilizan en aplicaciones específicas de nicho. Las galgas extensométricas de semiconductores ofrecen una sensibilidad extraordinariamente alta, pero son sensibles a la temperatura y, por eso, son especialmente adecuadas para la investigación y las mediciones de precisión. Las galgas extensométricas de película fina se aplican sobre sustratos metálicos, son extremadamente resistentes y son ideales para sensores de alta carga. Las galgas extensométricas de capa gruesa, en las que se imprime material resistivo sobre un soporte cerámico, destacan por su durabilidad y versatilidad, sobre todo en sistemas de medición industriales.
Las bandas extensométricas —también conocidas coloquialmente como «bandas de medición de deformación»— tienen un amplio uso en sectores como la ingeniería mecánica, la industria automovilística, la aeronáutica y la construcción. Controlan las cargas, garantizan los controles de calidad y optimizan los sistemas mecánicos. Su capacidad para medir con precisión las deformaciones mecánicas las convierte en indispensables para desarrollar productos seguros y eficientes, así como para comprobar las cargas a las que se someten los materiales. Gracias a su flexibilidad, las bandas extensométricas se pueden utilizar de formas casi ilimitadas: desde superficies planas hasta esféricas, con sensores para cargas nominales que van desde unos pocos gramos hasta cientos de toneladas. Con una configuración óptima, alcanzan precisiones en el rango de las ppm.
En la medición de fuerzas, se integran galgas extensométricas en los sensores de fuerza para registrar con precisión las fuerzas mecánicas. Permiten supervisar fuerzas de compresión, tracción o cizallamiento y se utilizan en bancos de pruebas, máquinas y líneas de producción. Gracias a su precisión, los transductores de fuerza con galgas extensométricas son ideales para la automatización industrial y para controlar los límites de carga en aplicaciones delicadas.
Los sensores de presión DMS utilizan galgas extensométricas para medir los cambios de presión a través de la deformación mecánica de una membrana. Estas señales se convierten en valores de medición precisos. Entre sus aplicaciones típicas se encuentran los sistemas hidráulicos, la neumática, las mediciones medioambientales y los procesos industriales en los que es necesario controlar o regular la presión. Los sensores de presión DMS ofrecen una gran precisión y fiabilidad.
Las bandas extensométricas también se utilizan en células de carga para permitir mediciones precisas de peso, por ejemplo, en básculas de plataforma o en sistemas de transporte. En ensayos estructurales, miden las cargas y deformaciones de los materiales, por ejemplo, en puentes o aviones, y contribuyen a la seguridad. Además, se usan en robótica, tecnología médica e investigación, donde las mediciones precisas son fundamentales.
A pesar de que las cargas nominales van desde unos pocos gramos hasta varios cientos de toneladas, si se ajustan bien todos los componentes, se puede alcanzar una precisión en el rango de las ppm. Pero en muchas aplicaciones industriales se puede reducir el esfuerzo, ya que en la mayoría de los casos los sensores de fuerza con una precisión del 0,2…2 % cumplen con los requisitos exigidos.
Los diseños típicos de los sensores de fuerza son los ejes de medición —también llamados pernos de medición de carga—, los sensores de tracción, los tipos S o las barras de cizallamiento y flexión, las cápsulas de medición de fuerza como transductores de presión con forma redonda o cilíndrica y las células de carga de plataforma. Puedes adquirirlos en versiones estándar a través de nuestra tienda online.
Asesoramiento por teléfono en el +49 6071 63467 50.
Una banda extensométrica (DMS) es un dispositivo de medición que registra las deformaciones por estiramiento y compresión, y cambia su resistencia eléctrica incluso con deformaciones mínimas.
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