[工學]第二章電阻應變式傳感器-閱讀頁
2024-10-28 14:52本頁面
【正文】 償。 R1 R2Rt? 1 Rt? 2R1 R2雙金屬敏感柵自補償應變片也稱組合式自補償應變片。若兩段敏感柵的電阻 和 而產(chǎn)生的電阻變化 和 大小相等而符號相反， 和 的比值關(guān)系可由下 （ 2）雙金屬敏感柵自補償應變片 電阻應變式傳感器的溫度誤差及其補償 ，由于溫度變化 就可以實現(xiàn)溫度補償，電阻 式?jīng)Q定： RRRRRRtt112221//???而其中 )()( 21 RR tt ????。選擇分流電阻 R5可以得到良好的補償。假定電源為電動勢源，內(nèi)阻為零，則在檢流計中流過的電流 和電橋各參數(shù)間的關(guān)系為 IR1. 平衡電橋的工作原理 )()())(( 2143432143213241RRRRRRRRRRRRRRRRRIgR E ????????（ 225） 為檢流計的內(nèi)阻。若采用零度法時，電橋的平衡條件為流過檢流計的電流等于零，此時式（ 225）要滿足下列條件： Rg IR03241 ?? RRRR （ 226） RRRR 3241 ?即 測量電橋的工作原理 1. 平衡電橋的工作原理 圖 29 直流電橋 R? 1R2 RR 22 ??若第一臂用應變片代替，應變片由應變引起的電阻變化為 ，使式（ 226）的關(guān)系被破壞，檢流計中有電流 使它變?yōu)? ，則有 測量電橋的工作原理 1. 平衡電橋的工作原理 流過，此時可調(diào)節(jié)其余臂的電阻，使重新滿足式（ 226） 的關(guān)系。平衡電橋和一般電橋的不同點是在測量前和測量時需要作兩次平衡。若應變?yōu)閯討B(tài)量，則電阻變化較快，平衡電橋已經(jīng)來不及了，此時只能采取偏轉(zhuǎn)法，即不平衡電橋法。 2. 不平衡電橋的工作原理 測量電橋的工作原理 不平衡電橋是利用電橋輸出電流或電壓與電橋各參數(shù)間的關(guān)系進行工作的，此時在橋的輸出端接入檢流計或放大器。 RR /?u?2. 不平衡電橋的工作原理 測量電橋的工作原理 圖 210為由交流電壓 u供電的交流電橋電路，第一臂是應變片，其他三臂為固定電阻。當承受應變時，產(chǎn)生 的變化，電橋變?yōu)椴黄胶?，輸出電壓? 。 2）電橋的電壓靈敏度是橋臂電阻比值 n的函數(shù)，即和電橋各臂的初始比值有關(guān)。但是若應變片所承受的應變太大，使它的阻值變化和本身的初始電阻可以比擬時，分母中的 就不能忽略，此時得到的刻度特性 是非線性的。下面我們以 R1 =R2 、 R3 =R4 對稱情況為例求非線性誤差 的大小。 ?? ，則 測量電橋的工作原理 3. 電橋電路的非線性誤差及其補償 RRRRRRuuuuuoooo11111139。039。一般消除非線性誤差的方法有以下幾種： 測量電橋的工作原理 3. 電橋電路的非線性誤差及其補償 （ 1）采用差動電橋 正如前面所述，根據(jù)被測量零件的受力情況，兩應變片一個受拉，一個受壓，應變符號相反，工作時將兩個應變片接入電橋的相鄰臂內(nèi)，如圖 211a所示，稱為半橋差動電路，在傳感器中經(jīng)常使用這種接法。 測量電橋的工作原理 3. 電橋電路的非線性誤差及其補償 （ 1）采用差動電橋 圖 211 差動電橋電路 a）半橋差動電路 b）全橋差動電路 測量電橋的工作原理 3. 電橋電路的非線性誤差及其補償 （ 1）采用差動電橋 半橋差動電路的輸出電壓為 uRR RRRRR RRuuu o )(43322111121 ????????????（ 236） 若電橋初始時是平衡的，即 R1 /R2 =R3 /R4 成立，在對稱 情況下， R1 =R R3 =R4 、 dR1 =dR2 ， 則式（ 236） 可簡化為 RRRRRu uuo111112121)1( ?????? （ 237） 比較式（ 237）和式（ 233）可知，半橋差動電路不僅沒有非線性誤差，而且電壓靈敏度（ 2/uS u ?）也比單一工作應變片工作時提高了一倍，同時還能起溫度補償作用。 產(chǎn)生非線性的原因之一是在工作過程中通過橋臂的電流不恒定，所以有時用恒流電源供電，如圖 212所示。 電阻應變式傳感器 前幾節(jié)講述了應變片的工作原理和結(jié)構(gòu)，了解到應變片能將應變直接轉(zhuǎn)換成電阻的變化。若要測量其他物理量（力、壓力、加速度等），就需要先將這些物理量轉(zhuǎn)換成應變，然后再用應變片進行測量，比直接測量時多了一個轉(zhuǎn)換過程，完成這種轉(zhuǎn)換的元件通常稱為彈性元件。 電阻應變式力傳感器 應變式傳感器的應用 作業(yè) P30:
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