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温度补偿
发布时间:2018-03-23 10:14:29 点击次数:41

温度补偿

在应变测量中会遇到一个问题,那就是温度对应变的影响。因为被测定物都有自己的热膨胀系数,所以会随着温度的变化伸长或缩短。因此如果温度发生变化,即使不施加外力贴在被测定物上的应变片也会测到应变。为了解决这个问题,可以应用温度补偿法。

动态模拟法(双应变片法)

这是使用两枚应变片的双应变片法。如图a 所示,在被测物上贴上应变片(A,在与被测物材质相同的材料上贴上应变片(D,并将其置于与被测物相同的温度环境里。如图所示,将两枚应变片联入桥路的相邻边,这样因为(A,D)处于相同的温度条件下,由温度引起的伸所量相同,即由温度引起的应变相同,所以由温度引起的输出电压为零。

自我温度补偿法

从理论上讲,动态模拟法是最理想的温度补偿法。但是粘贴两枚应变片所费劳力和模拟物的放置场所的选择等问题。为了解决这个问题,可以使用只用一枚应变片即可进行温度补偿的自我温度补偿应变片。

这种方法根据被测物材料的热膨胀系数的不同来调节应变片敏感栅,因此使用适合被测物材料的应变片就可以仅用一枚应变片对应变进行测量,且不受温度的影响。除了特殊的情况,现在基本上都使用自我温度补偿型应变片。

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自我温度补偿片的原理

在热膨胀系数为βs的被侧物表面贴上敏感栅热膨胀系数为βg的应变片。则温度每变化1,其所表现出来的应变εT如下式所示:

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其中,α:电阻元件的温度系数;K5 应变片的应变片常数

上式中,K5为由敏感栅材料决定的应变片常数,βsβg分别为由各自材料决定的被测物与敏感栅的热膨胀系数,这三项均为定值,则通过调整α就可以使由温度引起的应变变为零。此时,

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在箔材的制作过程中可以通过热处理对α的值进行控制。而且它是与特定的被测物的热膨胀系数βs相对应的,如果用在不适用的被测物时,不仅不会补偿温度引起的应变还会引起较大的测量误差。