应变片3温度补偿.pptVIP

PARTONE欲使电桥平衡，其相邻两臂电阻的比值应相等，或相对两臂电阻的乘积应相等。添加标题电压灵敏度01添加标题电桥的输出电压也很小，03添加标题应变片工作时，其电阻值变化很小，02添加标题一般需加放大器进行放大。04由于放大器的输入阻抗比桥路输出阻抗高很多，所以此时仍视电桥为开路情况。当受应变时，若应变片电阻变化为ΔR，其它桥臂固定不变，电桥输出电压Uo≠0，则电桥不平衡，输出电压为添加标题设桥臂比n=R2/R1，01添加标题由于ΔR1R1，02添加标题分母中ΔR1/R1可忽略，03添加标题并考虑到平衡条件R2/R1=R4/R3，04上式可写为PART1电桥电压灵敏度定义为从上式分析发现：电桥电压灵敏度是桥臂电阻比值n的函数，恰当地选择n的值，保证电桥具有较高的电压灵敏度。电桥电压灵敏度正比于E，E越高，KU越高，但E的提高受到应变片允许功耗的限制，所以要作适当选择；01当E值确定后，n取何值时才能使KU最高？求得n=1时，KU为最大值。即，当R1=R2=R3=R4时，KU最高，此时有02当E和电阻相对变化量ΔR1/R1一定时，电桥的输出电压及其灵敏度也是定值，且与各桥臂电阻阻值大小无关。章节一非线性误差及其补偿方法以上推导略去了分母中的ΔR1/R1项，实际情况应按下式计算，A输出电压与ΔR1/R1的关系是非线性的，单击此处添加小标题B非线性误差为单击此处添加小标题PART01如果是四等臂电桥，R1=R2=R3=R4，即n=1，则单击此处添加小标题为了减小和克服非线性误差，单击此处添加小标题常采用差动电桥如图3-10所示。3.3.6应变片的温度误差及补偿1.应变片的温度误差由于测量现场环境温度的改变而给测量带来的附加误差，称为应变片的温度误差。原因：1)电阻温度系数的影响敏感栅的电阻丝阻值随温度变化：Rt=R0(1+α0Δt)Rt——温度为t时的电阻值；R0——温度为t0时的电阻值；α0——温度为t0时金属丝的电阻温度系数；Δt——温度变化值，Δt=t—t0PARTONE当温度变化Δt时，电阻丝电阻的变化值为：ΔRα=Rt—R0=R0α0Δt试件材料和电阻丝材料的线膨胀系数的影响当试件与电阻丝材料的线膨胀系数相同时：不论环境温度如何变化，电阻丝的变形仍和自由状态一样，不会产生附加变形。当试件与电阻丝材料的线膨胀系数不同时，由于环境温度的变化，电阻丝会产生附加变形，从而产生附加电阻变化。章节一设电阻丝和试件在温度为0℃时的长度均为l0,它们的线膨胀系数分别为βs和βg，若两者不粘贴，则它们的长度分别为ls=l0(1+βsΔt)lg=l0(1+βgΔt)当两者粘贴在一起时，电阻丝产生的附加变形Δl、附加应变εβ和附加电阻变化ΔRβ分别为由于温度变化而引起的应变片总电阻相对变化量为2.电阻应变片的温度补偿方法线路补偿和应变片自补偿两大类。20141)线路补偿法电桥补偿最常用且效果较好。2015A为常数，由桥臂电阻和电源电压决定。当R3和R4为常数时，R1和RB对电桥输出电压Uo的作用方向相反。利用这一关系可实现对温度的补偿。Uo=A(R1R4—RBR3)电桥输出电压Uo与桥臂参数的关系为：测量应变时，工作应变片R1粘贴在被测试件表面上，补偿应变片RB粘贴在与被测试件材料完全相同的补偿块上，且仅使工作应变片承受应变。当被测试件不承受应变时，R1和RB又处于同一环境温度为t的温度场中，调整电桥参数使之达到平衡。一般按R1=RB=R3=R4选取桥臂电阻。当温度升高或降低Δt=t—t0时，两个应变片因温度而引起的电阻变化量相等，电桥仍处于平衡状态，即若此时被测试件有应变ε的作用，则R1又有新的增量ΔR1=R1Kε，而补偿片不承受应变，故不产生新的增量，添加标题此时电桥输出电压为添加标题电桥的输出电压Uo仅与被测试件的应变ε有关