电阻应变片的温度补偿

如题所述

首先要了解什么是温度补偿:

温度效应的补偿:在贴有应变片的构件总是处在某一温度场中。若敏感栅材料的线膨胀系数与构件材料的线膨胀系数不相等,则当温度发生变化时,由于敏感栅与构件的伸长(或缩短)量不相等,在敏感栅上就会受到附加的拉伸(或压缩),从而会引起敏感栅电阻值的变化,这种现象称为温度效应。敏感栅电阻值随温度的变化率可近似地看作与温度成正比。温度的变化对电桥的输出电压影响很大,严重时,每升温,电阻应变片中可产生几十微应变。显然,这是非被测(虚假)的应变,必须设法排除。排除温度效应的措施,称为温度补偿。

根据电桥的性质,温度补偿并不困难。只要用一个应变片作为温度补偿片,将它粘贴在一块与被测构件材料相同但不受力的试件上。将此试件和被测构件放在一起,使它们处于同一温度场中。粘贴在被测构件上的应变片称为工作片。在连接电桥时,使工作片与温度补偿片处于相邻的桥臂,因为工作片和温度补偿片的温度始终相同,所以它们因温度变化所引起的电阻值的变化也相同,又因为它们处于电桥相邻的两臂,所以并不产生电桥的输出电压,从而使得温度效应的影响被消除。

而你所说的半桥电路中,有一个是工作片,邻臂属于温度补偿片。其它2个为标准电阻。

具体公式:

...............................................(1)

当U0=0时,电桥处于平衡状态。因此,电桥的平衡条件为R1R3=R2R4。当处于平衡的电桥中各桥臂的电阻值分别有变化时,可近似地求得电桥的输出电压,只需要把变化值与(1)式结合化简:

......(2)

倘若应变值ε和应变片的灵敏度K相等,即有:K=ε,也就是说::ΔR/R恒等于Kε。代入(2)中即可得出:

..................(3)

现在你根据上面公式再去理解上面的温度补偿就比较直观了。也就很好理解为什么工作片要与温度补偿片处于相邻的桥臂了。

而全桥电路指的是4个都是应变片,根据上面公式,你可以很好知道全桥电路自身就有一定的温度补偿功能。

要特别的注意,接入同一电桥各桥臂的应变片(工作片或温度补偿片)的电阻值、灵敏系数和电阻温度系数必需均应相同。

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