電阻應(yīng)變片傳感器ppt課件-在線瀏覽
2025-03-04 05:20本頁(yè)面
【正文】 ?? ? ? ?? ? ??? ? ? ? ?應(yīng)變波幅測(cè)量的相對(duì)誤差 e為 (a) 應(yīng)變波為階躍波； (b) 理論響應(yīng)特性； (c) 實(shí)際響應(yīng)特性 ?t10%tk90%100%tk＝ 0 . 8 l0 /( a ) ( b ) ( c )l0（二）應(yīng)變波為階躍波 應(yīng)變片的溫度誤差及補(bǔ)償 1. 應(yīng)變片的溫度誤差 由于測(cè)量現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境溫度的改變而給測(cè)量帶來(lái)的附加誤差 ， 稱(chēng)為應(yīng)變片的溫度誤差 。 1) 電阻溫度系數(shù) 的影響 2) 試件材料和電阻絲材料的 線膨脹系數(shù) 的影響 線膨脹系數(shù)： 溫度每變化 1度材料長(zhǎng)度變化的百分率。單位為 1/開(kāi)。 ?電阻絲阻值與溫度關(guān)系： ? ?0 0 01t t tR R t R R t??? ? ? ? ? ?（ 1） 電阻溫度系數(shù)引起的附加應(yīng)變 00t t tR R R R t?? ? ? ? ??溫度變化 Δt 時(shí)電阻絲的電阻變化 ?附加應(yīng)變量為 KKRR ttta???? ?? 0/（ 2） 線膨脹系數(shù)引起的附加應(yīng)變 （ 3）總的附加應(yīng)變量為 tt ???? ? )( 試絲?tttt K ???????? ?? )( 試絲????1) 橋路補(bǔ)償法 R1R3RBR4UoR1RB( a ) ( b )R1— 工 作 應(yīng) 變片 ； RB— 補(bǔ) 償 應(yīng) 變片F(xiàn) F~U?U0=A（ R1R4RBR3） 式中 , A為由橋臂電阻和電源電壓決定的常數(shù)。 利用這一基本關(guān)系可實(shí)現(xiàn)對(duì)溫度的補(bǔ)償。 ? 當(dāng)溫度升高或降低 Δt=tt0時(shí) ， 兩個(gè)應(yīng)變片因溫度而引起的電阻變化量相等 ， 電橋仍處于平衡狀態(tài) ， 即 0])()[( 3411 ??????? RRRRRRAU BtBto?若此時(shí)被測(cè)試件有應(yīng)變 ε的作用 ， 則工作應(yīng)變片電阻 R1又有新的增量 ΔR1=R1Kε， 而補(bǔ)償片因不承受應(yīng)變 ， 故不產(chǎn)生新的增量 ， 此時(shí)電橋輸出電壓為 ?KRARU o 41?由上式可知 ， 電橋的輸出電壓 Uo僅與被測(cè)試件的應(yīng)變 ε有關(guān) ， 而與環(huán)境溫度無(wú)關(guān) 。 ③ 粘貼補(bǔ)償片的補(bǔ)償塊材料和粘貼工作片的被測(cè)試件材料必須一樣 ， 兩者線膨脹系數(shù)相同 。 2) 應(yīng)變片的自補(bǔ)償法 這種溫度補(bǔ)償法是利用自身具有溫度補(bǔ)償作用的應(yīng)變片 (稱(chēng)之為溫度自補(bǔ)償應(yīng)變片 )來(lái)補(bǔ)償?shù)?。 0)(/ 0 ????? 絲試 ????? K taK RR t（ 437） （ 438） 電阻應(yīng)變片的測(cè)量電路 直流電橋 1. 直流電橋平衡條件 當(dāng) RL→∞ 時(shí) ， 電橋輸出電壓為 ????????????433211RRRRRREU oR1R2R4R3ACBEDIoRLUo＋－直流電橋 電阻 — — → 電壓（電流） 測(cè)量電路 當(dāng)電橋平衡時(shí)， Uo=0，則有 R1R4=R2R3 或 4321RRRR ? 為電橋平衡條件 。 ????????????????????????????????????????????341211113443211414332111111))((RRRRRRRRRRERRRRRRRRRRRRRRREUo設(shè)橋臂比 n=R2/R1，由于ΔR1R1，分母中 ΔR1/R1可忽略， 并考慮到平衡條件 R2/R1=R4/R3， 則可寫(xiě)為 : ERRnnU o112)1(??? ?R1為應(yīng)變片 .當(dāng)受應(yīng)變時(shí) ， 若應(yīng)變片電阻變化為 ΔR， 其它橋臂固定不變 ， 電橋輸出電壓 Uo≠0， 則 電橋不平衡 ， 輸出電壓為 電橋電壓靈敏度 EnnRRUK oU211 )1( ???? ① 電橋電壓靈敏度正比于電橋供電電壓 ， 供電電壓越高 ， 電橋電壓靈敏度越高 ， 但供電電壓的提高受到應(yīng)變片允許功耗的限制 ， 所以要作適當(dāng)選擇； ② 電橋電壓靈敏度是橋臂電阻比值 n的函數(shù) ， 恰當(dāng)?shù)剡x擇橋臂比 n的值 ， 保證電橋具有較高的電壓靈敏度 。 ?電橋電壓靈敏度分析 由 dKU/dn = 0求 KU的最大值，得 0)1( 1 32???? nndndK U求得 n=1時(shí) ， KU為最大值 。 3. 非線性誤差及其補(bǔ)償方法 略去分母中的 ΔR1/R1項(xiàng) ， 電橋輸出電壓與電阻相對(duì)變化成正比的理想情況下得到的 。nRRnRRnEUo????????? ????? 與 ΔR1/R1的關(guān)系是非線性的，非線性誤差為 39。1RRn
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