Una galga extensométrica o extensiómetro es un sensor que permite medir la deformación de un objeto.Inventada por los ingenieros Edward E. Simmons y Arthur C. Ruge en 1938, la galga extensiométrica hace una lectura directa de las deformaciones longitudinales en cierto punto del material que se está analizando.En su forma más común, consiste en un estampado de una lámina metálica fijada a una base flexible y aislante.Habitualmente una galga extensiométrica consiste en un alambre muy fino o un papel metálico, dispuesto en forma de rejilla, que se puede unir por medio de soldadura a un dispositivo que pueda leer la resistencia generada por la galga.Las galgas extensiométricas también pueden combinarse con muelles o piezas deformables, para detectar de forma indirecta los esfuerzos.Estas características son muy importantes, puesto que el resultado correcto depende de estos aspectos.Los materiales que suelen utilizarse para fabricar galgas son alambres muy pequeños de aleaciones metálicas, como constantán (níquel 60%-cobre 40%), nicrom, Chromel (níquel-cromo), aleaciones (hierro-cromo-aluminio), elementos semiconductores como el silicio y el germanio o grabado en laminillas metálicas delgadas.Más tarde, en 1938, Arthur C. Ruge y Edward E. Simmons descubrieron, cada uno por su lado, que los conductores eléctricos de diámetro pequeño hechos de aleaciones podían adherirse a superficies para calcular deformaciones, y fue así como se crearon las galgas laminares.Este tipo de elemento ha tenido grandes avances y constituye lo que hoy se conoce como galgas extensiométricas[2].Patentaron las delgadas galgas que se utilizan actualmente en la medición de deformaciones, en diferentes áreas industriales y científicas.Análogamente, cuando el conductor es comprimido se acorta y ensancha, reduciendo así su resistencia al paso de corriente eléctrica.La resistencia eléctrica de la galga metálica está dado por la relación entre la resistividad y la longitud respecto al área transversal.Estos sensores están adaptados para medir la tensión circunferencial alrededor del diámetro de una superficie a la que está montado.Las galgas se utilizan para la medición electrónica de diferentes magnitudes mecánicas tales como la presión, la carga, la deformación, el torque, entre otras.En la actualidad es más común usar las galgas semiconductoras, porque tienen la capacidad de soportar mayor resistencia, sobre todo porque este tipo de galga posee una mejor sensibilidad al compararlas con las metálicas, aunque estas últimas tienen menor sensibilidad térmica.Y la otra es que, cuando en una superficie se desea conocer el estado tensional, supone la medida directa de la deformación.Las galgas extensiométricas son útiles para todas aquellas situaciones en la que es preciso hallar esfuerzos y deformaciones en estructuras que cumplan la ley de Hooke, tales como aviones, vagones de tren, puentes, grúas, hormigón armado, automóviles y edificios, entre otros.Por ejemplo, son dispositivos adecuados para determinar los esfuerzos a los que se están sometiendo los utensilios de labranza, y también para determinar si hay exceso o le falta agua a los árboles, y para monitorear la variación en el diámetro de los troncos.Para conocer la fuerza de las contracciones del corazón, se pueden usar las galgas extensiométricas, o bien para detectar complicaciones causadas por la presión sanguínea en el diafragma duro.Las básculas de precisión y las electrónicas están compuestas por galgas en su interior: al aumentar o disminuir el peso, el sensor varía su resistencia.Esto se logra mediante la medición de ensayos tanto por fibras ópticas como por galgas y llevando a cabo luego una comparación.La preparación de la superficie no necesariamente sigue el mismo proceso, debido a que para cada objetivo y material, se toman diferentes consideraciones.[10] Debido a las necesidades del operador se pueden manejar diferentes diseños y técnicas.Las galgas extensiométricas son muy sensibles a diferentes factores del ambiente, debido a su delicadeza y al efecto de los cambios térmicos sobre la precisión de estas, por esto es importante que la galga y su conexión eléctrica sean protegidas mediante siliconas, resinas epoxis o incluso cinta adhesiva.El sensor es el dispositivo que al interactuar con magnitudes físicas o químicas, llamadas variables de instrumentación, sufre cambios en sus propiedades.Sin embargo, para almacenar los datos, se deben tomar cada cierto intervalo de tiempo, que permita una resolución óptica del registro.Por esta razón, al llevar a cabo la prueba o experimento, hay que determinar dichas correcciones por los efectos de la temperatura, pues influye en los datos recolectados.[12] Se deben tomar todas las precauciones necesarias para que no se altere la señal, especialmente las variaciones en la temperatura, las cuales pueden producir una expansión térmica en la galga y esta a su vez puede afectar la resistencia de ésta, produciendo datos erróneos en la medición de las deformaciones.donde: Como la resistencia eléctrica se ve afectada por la temperatura, es posible agregar esta disminución en el factor de la siguiente manera:En estos modelos, el diferencial de temperatura es asumido por una galga, cuya resistencia está incluida en el circuito electrónico.
Galga extensométrica de lámina. La galga es mucho más sensible a las deformaciones en la dirección vertical que en la horizontal. Las marcas alrededor sirven para alinear la galga durante la instalación. El material de color azul es un conductor, por lo que la corriente debe fluir a través de los estrechos canales verticales. Si el indicador se extiende verticalmente, los canales se hacen más largos y más estrechos.
Diferencias entre la A. Galga de hilo métalico. y la B. Galga de película métalica, las principales diferencias son las terminales y los hilos de medida ya que en la galga de película métalica estos conductos son más anchos para reducir las tensiones transversales.
la galga cumple un papel crucial al crear la resistencia para su medición; sin embargo, se necesita todo el sistema de adquisición para conseguir los datos y trabajar con ellos.
