電阻應(yīng)變式傳感器(1)-文庫(kù)吧資料
2025-05-18 01:16本頁(yè)面
【正文】 據(jù)上面 結(jié)論 1） ，產(chǎn)生相同應(yīng)變的應(yīng)變片不能接在相鄰橋臂上。 ? 由圖可求出負(fù)載 兩端電壓為： ??lRlR0U0R00URR RUlll ??lR圖 414 帶負(fù)載時(shí)的等效電路 ? 額定載荷為 4t的圓柱形電阻應(yīng)變傳感器，其展開(kāi)圖見(jiàn)圖 415。 圖 413 有源電橋 ? 5）上述討論假設(shè)負(fù)載電阻 ，實(shí)際上是不可能的。 在使用半導(dǎo)體應(yīng)變片測(cè)量較大應(yīng)變時(shí)，非線性誤差較大，必須進(jìn)行補(bǔ)償。 圖 412 多片應(yīng)變片串聯(lián) 4）實(shí)際上，橋路輸出電壓與應(yīng)變是非線性的。 2）提高電橋電壓靈敏度除了上述提高供橋電壓和選擇高值的應(yīng)變片外，可在 橋臂中分別串接產(chǎn)生相同應(yīng)變的應(yīng)變片 ，見(jiàn)圖 412。 41 RR ? 32 RR ? aRRRR ?? 4312 // 4R1R3R2R?? )1()1( 2 ??? kaaUU o )1()1( 2 ???? aaUK U1?a UK 4）全等電橋 ， 均為應(yīng)變片，設(shè) 和 產(chǎn)生縱向應(yīng)變 ， 和 產(chǎn)生橫向應(yīng)變 ，則式（ 424）可寫(xiě)成： 這種情況稱為全橋，其電壓 靈敏度最高 ，因此是最常用的一種橋路。 4321 RRRR ??? 0432 ?????? RRR RR ?? 1?kURRUU o 44 ??? kUUK oU 4?? ?2Rr?1R ?3R 4R?? )1(4 ?? kUU o )1(4 ?? ??? kUUK oU（橋路電壓靈敏度） 1R 3R 2R 4R?kUU o 2? kUUK oU 2?? ? 3）非對(duì)稱電橋 ， ，如令 ，如 和 是產(chǎn)生不同應(yīng)變的應(yīng)變片， 和 是固定電阻，則 由上式可見(jiàn)，當(dāng) 時(shí)，電壓靈敏度 最高，式（ 432）與式（ 428）相同，對(duì)稱電橋是非對(duì)稱電橋的特例。 2 ）對(duì)稱電橋 對(duì)于電源左右兩邊對(duì)稱，例如 產(chǎn)生縱向應(yīng)變 ， 產(chǎn)生橫向應(yīng)變 ， 、 為固定電阻。當(dāng)電橋的負(fù)載電阻為無(wú)窮大時(shí)，橋路的輸出電壓為： – 為了使測(cè)量前的輸出為零，應(yīng)使： – 滿足上式的條件稱為電橋平衡條件。 ? 目前應(yīng)變片電橋大都采用 交流電橋 ，但由于 直流電橋 比較簡(jiǎn)單，交流電橋原理與它相似，所以以直流電橋作分析 ,如圖 411所示。 ??? kERdR r ??k 電阻應(yīng)變傳感器的測(cè)量電路 ? 由于電阻應(yīng)變片工作時(shí)其電阻變化 很微小 ，例如，一片 、初始電阻 120Ω 的應(yīng)變片，受 1333微應(yīng)變（約 2噸重的力）時(shí)，其電阻變化僅 。 – 其主要缺點(diǎn)是：電阻溫度系數(shù)大；一般可達(dá) 10－ 3/℃ ；靈敏度系數(shù)隨溫度變化大；非線性嚴(yán)重；測(cè)量范圍小。因此上式可寫(xiě)成 ? 式中， 稱為半導(dǎo)體應(yīng)變片的靈敏度系數(shù)。 ? 當(dāng)沿某一晶軸方向切下一小條半導(dǎo)體應(yīng)變片，若只沿其縱向受到應(yīng)力，其電阻率的變化量可由下式
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