电阻应变计式传感器.ppt

第2章 电阻应变式传感器(Resistive Strain Gauge Sensors) 2.3电阻应变计的温度效应及其补偿 2、桥路补偿法 （2）补偿块法 图2.4 补偿块半桥热补偿应变计 使用两个相同的应变计。R1贴在试件上，接入电桥工作臂， R2贴在与试件同材料、同环境温度，但不参与机械应变的补偿块上，接入电桥相邻臂作补偿臂，补偿臂产生与工作臂相同的热输出，通过电桥，起到补偿作用。 第二十九页，共五十八页，2022年，8月28日 第2章 电阻应变式传感器(Resistive Strain Gauge Sensors) 2.3电阻应变计的温度效应及其器补偿 2、桥路补偿法 （3）差动电桥法 巧妙地安 装应变片可以 起补偿作用并 提高灵敏度。 将两个应变片分别贴于测悬梁上下对称位置，R1、RB特性相同，所以两电阻变化值相同而符号相反。因而电桥输出电压比单片时增加1倍。当梁上下温度一致时，RB与R1可起温度补偿作用。 图2.5 差动电桥法 第三十页，共五十八页，2022年，8月28日 第2章 电阻应变计式传感器 应变计的代号 选用应变计应的方法 选择类型 选择材料 选择阻值 测量仪器的要求 第四节 电阻应变计的应用 第三十一页，共五十八页，2022年，8月28日 第2章 电阻应变计式传感器 应变计的使用 1.粘接剂的选择 2.应变计的粘贴 准备 涂胶 贴片 复查 接线 防护 第三十二页，共五十八页，2022年，8月28日 第2章 电阻应变计式传感器 第五节 测量电路 工作原理 第三十三页，共五十八页，2022年，8月28日 第2章 电阻应变计式传感器 应变电桥 直流电桥与交流电桥 直流电桥只接入电阻 交流电桥可接入LC 平衡电桥与不平衡电桥 等臂与半等臂 输出端对称与电源对称 第三十四页，共五十八页，2022年，8月28日 第2章 电阻应变计式传感器 直流电桥及其输出特性 电桥平衡的条件： 电压输出桥的输出特性 输出电压： 第三十五页，共五十八页，2022年，8月28日 第2章 电阻应变计式传感器 代入ΔR： 分子分母同除以R1R3,并略去高除微量得： 如果为全等臂电桥，则： 第三十六页，共五十八页，2022年，8月28日 第2章 电阻应变计式传感器 可简写为： 如果只有一个臂工作，如R1，则： 因此，单臂电桥的电压灵敏度为： 第三十七页，共五十八页，2022年，8月28日 第2章 电阻应变计式传感器 和差特性 非线性特性 从上述各式可看出，只有ΔR很小时，桥路的输出才为线性 第三十八页，共五十八页，2022年，8月28日 第2章 电阻应变计式传感器 采用金属应变计，减小ΔR，在一定精度条件下可免去补偿措施 半导体应变计虽然灵敏度高，但非线性误差大 非线性补偿 差动电桥补偿 采用恒流源 第三十九页，共五十八页，2022年，8月28日 一.原理和特点 电阻应变计有两方面的应用： 一是作为敏感元件，直接用于被测试件的应变测量； 另一是作为转换元件，通过弹性元件构成传感器，用以对任何能转变成弹性元件应变的其它物理量作简接测量。 第2章 电阻应变计式传感器 第六节 电阻应变计式传感器 第四十页，共五十八页，2022年，8月28日 用作传感器 的应变计，应有更高的要求，尤其非线性误差要小(＜0.05%～0.1%F.S.)，力学性能参数受环境温度影响小，并与弹性元件匹配。 应变计式传感器有如下应用特点： (1)应用和测量范围广。 用应变计可制成各种机械量传感器，如测力传感器可测10－2～107N压力传感器可测103～ 108 Pa，加速度传感器可测到103级m/s2。  第2章 电阻应变计式传感器 第四十一页，共五十八页，2022年，8月28日 电阻应变计式传感器 第一页，共五十八页，2022年，8月28日 电阻应变计的应用 1.2 第2章 电阻应变计式传感器 电阻应变计的主要特性 2.2 2.3 测量电路 2.4 电阻应变计式传感器 2.5 2.6 电阻应变计的温度效应及其补偿 2.1 电阻应变计的基本原理与结构 第二页，共五十八页，2022年，8月28日 第2章 电阻应变式传感器(Resistive Strain Gauge Sensors) 2.1电阻应变计的基本原理结构和应用 一、导电材料的应变电阻效应 电阻应变片的工作原理是基于应变效应，即导体或半导体材料在外界力的作用下产生机械变形时，其电阻值发生变化， 这种现象称为“应变效应”。 