電阻應變計式傳感器(2)(編輯修改稿)
2025-05-27 02:36 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 精心選配敏感柵材料與結構參數(shù)來實現(xiàn)熱輸出補償 。 (1)單絲自補償應變計 在研制和選用應變計時，若選擇敏感柵的合金材料，其 αt 、 β t能與試件材料的 β s相匹配，即滿足 ，達到溫度自補償?shù)哪康摹? )( tst Ka ?? ??? （ 29） 0?t?31 溫度自補償法 (2)雙絲自補償應變計 敏感柵由電阻溫度系數(shù) 一正一負的兩種合金絲串接 而成。當工作溫度變化時， 若 Ra柵產(chǎn)生正的熱輸出 ε a 與 Rb柵產(chǎn)生負的熱輸出 ε b 相等或相近，就可達到 自補償?shù)哪康?，?: bataatbbatbtRRRRRR ?????? )/()(?? （ 210） （ a）回線式 （ b）短接式 32 橋路補償法 （ 1）雙絲半橋式 雙絲半橋式熱補償應變計 33 橋路補償法 （ 1）雙絲半橋式 敏感柵由同符號電阻溫度系數(shù)的兩種合金絲串接而成， 工作柵 R1接入工作臂， 補償柵 R2外接串接電阻 RB(不敏感溫度影響 )接入補償臂，當溫度變化時，只要電橋工作臂和補償臂的熱輸出相等或相近，就能達到熱補償目的 。 ?????? ??? 1122ttB RR ?? （ 211） 34 橋路補償法 （ 2）補償塊法 補償塊半橋熱補償應變計 使用兩個相同的應變計。 R1貼在試件上，接入電橋工作臂， R2貼在與試件同材料、同環(huán)境溫度，但不參與機械應變的補償塊上，接入電橋相鄰臂作補償臂，補償臂產(chǎn)生與工作臂相同的熱輸出，通過電橋，起到補償作用。 35 橋路補償法 （ 3）差動電橋法 巧妙地安 裝應變片可以 起補償作用并 提高靈敏度。 將兩個應變片分別貼于測懸梁上下對稱位置，R RB特性相同，所以兩電阻變化值相同而符號相反。因而電橋輸出電壓比單片時增加 1倍。當梁上下溫度一致時， RB與 R1可起溫度補償作用。 差動電橋法 36 應變計的選用 （ 1）選擇類型 ——使用目的、要求、對象、環(huán)境等 （ 2）材料考慮 ——使用溫度、時間、最大應變量及精度 （ 3）阻值選擇 ——根據(jù)測量電路和儀器選定標稱電阻 （ 4）尺寸考慮 ——試件表面、應力分布、粘貼面積 （ 5）其他考慮 ——特殊用途、惡劣環(huán)境、高精度 37 第 2章 電阻應變計式傳感器 第四節(jié) 電阻應變計的應用 應變計的使用 （ 1）粘結劑的選擇 通常在室溫工作的應變片多采用常溫、指壓固化條件的粘結劑如聚脂樹脂、環(huán)氧樹脂類。 （ 2）應變計的粘貼 ①準備 ——試件和應變片；②涂膠；③貼片；④復查；⑤接線；⑥防護。 38 第 2章 電阻應變計式傳感器 第 2章 電阻應變計式傳感器 第五節(jié) 測量電路 工作原理 第 2章 電阻應變計式傳感器 應變電橋 ?直流電橋與交流電橋 ? 直流電橋只接入電阻 ? 交流電橋可接入 L C ?平衡電橋與不平衡電橋 ?半等臂與全等臂 ?輸出端對稱與電源對稱 第 2章 電阻應變計式傳感器 直流電橋及其輸出特性 ?電橋平衡的條件 ： ? 相鄰兩臂電阻的比值應相等，或相對兩臂電阻的乘積相等。 ?電壓輸出橋的輸出特性 輸出電壓 ： 1 3 2 4R R R R?? ? ? ?3 1 3 2 420 3 4 1 2 3 4 1 2()R R R R RRU U UR R R R R R R R?? ? ?? ? ? ?1423RRRR?U RL R2 R4 R1 R3 U0 第 2章 電阻應變計式傳感器 代入 ΔR ： 分子分母同除以 R1R3,并略去高除微量得： 如果為全等臂電橋，則： ? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ?1 1 3 3 2 2 4 403 3 4 4 1 1 2 2R R R R R R R RUUR R R R R R R R? ? ? ? ? ? ? ? ???? ? ? ? ? ? ? ? ? ?? ?? ?31 2 421 2 3 4031 2 41 2 3 4111RR R RnUR R R RnURR R Rnn R R R R?? ?? ? ?? ? ???? ?????? ?? ? ?? ? ? ???? ??331 2 4 1 2 401 2 3 4 1 2 3 41142RRR R R R R RUUR R R R R R R R? ? ? ???? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ?? ? ? ?第 2章 電阻應變計式傳感器 可簡寫為： 如果只有一個臂工作，如 R1，則： 因此，單臂電橋的 電壓靈敏度 為： ? ?31 2 40 1 2 3 41 2 3 444RR R RUUUKR R R R? ? ? ??? ?? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? ?????111
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