تطبیق استرین گیج های خود-جبرانساز دما با ضریب انبساط حرارتی مواد، روی سطوح صاف بهینه تر است و زمانی که سطح نصب دارای منحنی با شعاع کوچک باشد، میزان انحراف در خروجی از منحنی های ارائه شده توسط شرکت سازنده بیشتر خواهد بود.

برای نصب صحیح استرین گیج ها باید شرایط زیر رعایت شود:

روی سطوح صاف، استرین گیج ها دقیقا انبساط حرارتی مواد را دنبال می کنند، یعنی کرنش روی سطح و کرنش استرین گیج ها با هم برابر هستند. رابطه (1) این موضوع را بیان می کند. در شکل زیر این موارد برای بیان واضحتر بزرگ نمایی شدند. به منظور سادگی کار، شبکه اندازه گیری گریدها و چسب به عنوان یک ماده در نظر گرفته می شوند. با تغییر دما به اندازه v∆ ، طول جسم تحت تست که قبلا l_c بود، به اندازه l∆_vc تغییر می کند. استرین گیج مجبور به دنبال کردن این تغییرات طول می باشد. طول گریدهای اندازه گیری گیج که قبلا l_M بود به اندازه l∆_vM تغییر می کند. بنابراین اگر:

باشد. کرنش ها نیز باهم برابر هستند. یعنی:

افزایش ضخامت لایه h به مقدار h∆_v تأثیری بر شرایط کرنش ندارد، زیرا اگر یک استرین گیج به درستی نصب شده باشد، تغییرات طولی را روی سطح به صورت دقیق دنبال خواهد کرد. حالا روابط را روی یک سطح استوانه ای بررسی می کنیم. همانند شکر زیر یک بخشی از استوانه را که گیج روی آن نصب شده است در نظر می گیریم.

انبساط حرارتی در راستای محوری در امتداد لایه سطحی جسم، همانند و برابر با یک سطح هموار می باشد. یعنی:

در راستای محیطی، انبساط حرارتی برابر است با:

همانطور که انتظار می رفت انبساط حرارتی در این حالت نیز مانند یک سطح صاف است. بخشی از استوانه که تحت بررسی ماست، در شکل زیر به همراه جزئیات سطح مقطع آن آورده شده است.

هنگام گرم کردن استوانه، بخش های h، s و r به دلیل ضرایب انبساط حرارتی مختلف، به یک اندازه تغییر نمی کنند. همچنین در لایه‌های A و M به دلیل انقباض پواسون یک تغییر اضافی در ضخامت این لایه ها هم دیده می‌شود. در نتیجه، انبساط حرارتی گریدهای اندازه‌گیری گیج ε_vM روی سطح منحنی با سطح صاف متفاوت است.

نتیجه گیری:

• پاسخ حرارتی نقطه اندازه گیری استرین گیج، به هندسه آن قسمت بستگی دارد. پاسخ حرارتی برای حالتی که گریدهای اندازه گیری گیج در راستای یک سطح منحنی نصب می شوند، متفاوت تر از حالتی است که گریدهای اندازه گیری در راستای یک سطح صاف نصب می شوند.
• تفاوت پاسخ حرارتی بین حالت های منحنی و سطوح صاف، با افزایش شعاع سطح منحنی، کاهش می یابد.
• اگر ضریب انبساط حرارتی سطح منحنی شبیه به ضریب انبساط حرارتی ماده حامل گیج و چسب باشد، تأثیر انحنا کمتر می‌شود.
• علامت پاسخ حرارتی برای یک سطح مقعر برعکس یک سطح محدب است.
• برای مواد فلزی، تغییر در پاسخ دما با افزایش ضخامت چسب افزایش می یابد.
• کرنش سنج های خود-جبران ساز دما برای نصب بر روی سطوح صاف طراحی شده اند. جبران موثر همانطور که توضیح داده شد در سطوح منحنی کاهش می یابد.

رانش های حرارتی (Thermal drifts) :

رانش حرارتی عمدتا در اثر تغییرات ریزساختاری و اکسیداسیون یا خوردگی شبکه اندازه‌گیری گیج ایجاد می‌شود یا ممکن است به دلیل فرآیندهای کاهش تنش در ‌گیج یا چسب در نتیجه تاثیرات حرارتی باشد. رانش حرارتی بستگی به دما و زمان دارد. این پدیده باعث تغییرات غیر قابل برگشت به نقطه صفر در استرین گیج نصب شده می شود.

سهم قابل توجهی در رانش، توسط ترکیبات آلیاژی و وضعیت عملیات مکانیکی و حرارتی مواد شبکه اندازه گیری گیج یا همان گریدهای آن انجام می شود. از این رو، مواد نورد سرد در گریدهای اندازه گیری، رانش بارزتری را نشان می دهند که در دماهای نسبتا پایین به عنوان مثال در 100 درجه سانتیگراد آشکار است. در حالی که آلیاژهای نرم دارای رانش کمتری هستند. همانند پاسخ دما، «تاریخچه مکانیکی» گیج نیز تأثیر در رانش تاثیر دارد. بنابراین، یک ماده نرم می‌تواند به‌وسیله کرنش‌های وارد شده به آن در ناحیه پلاستیک یا با بارگذاری دینامیکی سرد کار شود که منجر به تغییراتی در ویژگی‌های آن می‌شود. تغییر شکل پلاستیک می تواند تحت برخی شرایط در نتیجه انبساط حرارتی متفاوت در شبکه اندازه گیری و جسم تحت تست ایجاد شود. به طور مشابه، استفاده نادرست از استرین گیج در حین استفاده نیز ممکن است باعث رانش شود.

چسب ها نیز به رانش کمک می کنند از این رو، انواع مشابه استرین گیج ممکن است ویژگی‌های رانش متفاوتی از خود نشان دهند، بسته به اینکه مثلا با چسب سرد یا کوره ای چسبانده شوند. در محدوده دمای بالا، اثرات متالورژیکی تأثیر قابل‌توجهی بر ویژگی‌های رانش استرین گیج ها دارد. رانش حرارتی فقط در اندازه گیری هایی که از مرجع ثابتی مثلا صفر برای اندازه گیری استفاده می کنند، خطا ایجاد می کند. بخشی از خطا را می توان با اثرات جبرانی مدار پل وتستون با استفاده از مدارهای نیم پل یا تمام پل و همچنین با پل های یک چهارم و دو ربع در صورت استفاده از گیج های جبران کننده برطرف کرد.

وابستگی حساسیت به دما:

حساسیت یک کرنش سنج با فاکتور گیج آن بیان می شود. مقدار فاکتور گیج نوشته شده در بسته بندی استرین گیج در دمای اتاق قابل استفاده است. و مقدار آن در دماهای دیگر تغییر می کند و بسته به مواد مورد استفاده در گریدهای اندازه گیری گیج می باشد. شکل زیر تغییرات فاکتور گیج

نسبی را در رابطه با دما برای چهار آلیاژ گریدهای اندازه گیری معمولی نشان می دهد.