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简述应变电阻传感器的温度误差和温度补偿原理

2022-04-19 00:43分类:传感器 阅读:

 

电阻器感应器溫度偏差形成缘故

作为精确测量应变力的金属材料电阻应变片,期待其电阻值仅随应变力转变 ,而不会受到其他要素的危害。事实上电阻应变片的电阻值受工作温度(包含被检测件的溫度)危害非常大。因为工作温度改变导致的阻值转变 与试样应变力所产生的阻值转变 基本上有一样的量级,进而造成较大的数据误差,称之为电阻应变片的气温偏差,又被称为热輸出。因工作温度更改而造成电阻器转变的两种关键要素:

电阻应变片的电热丝(比较敏感栅)具备-一定温度系数;电热丝原材料 与检测资料的热膨胀系数不一样。

电阻器温度系数的危害应変片比较敏感柵的电热丝阻値随溫度変化的影响可以用下式表明:Rt=RO ( 1 ?琢0) ?駐t (1)

式中:Rt--温 度勺坿的屯阻値; RO一-温 度勺to吋的屯阻値; ?琢0一一温 度勺to吋金属材料坐的屯阻温度系数; Ot--溫度変化値,Ot=t-t0。

当溫度変化△吋,屯阻竺屯阻的変化値カ:OR=Rt-RO=RO?琢OOt

试样原材料和电热丝原材料的热膨胀系数的危害当试样与电热丝原材料的热膨胀系数同样时,无论工作温度怎样转变 ,电热丝的形变仍和随意情况一样,不容易造成额外形变。

当试样与电热丝原材料的热膨胀系数不与此同时,因为工作温度的转变,电热丝会造成额外形变,进而造成额外电阻器转变 。设电热丝和试样在环境温度为0C时的尺寸均为10,他们的热膨胀系数各自为βs和βg,若二者不黏贴,则两者的尺寸各自为Is=l0 (1 βsOt) ,lg=l0 ( 1 βgOt) ?(3)

当二者黏贴在一起时,电热丝造成的额外形变0I、额外应变力ε和附带电阻器转变 ORβ各自为0=Ig-Is= (βg-Bs) l00t (4)εβ=m= ( βg-βs) Ot, ORt=K0R0εβ=KOR0 ( Bg-Bs) Ot (5)那麼因为溫度改变而导致的电阻应变片总电阻器相对性变化量为m=m=[?琢0 K0 ( βg-βs) ]Ot (6)

折算成额外应自变量或虚报的应et,有εt=n=n (βg-βs) Ot (7)

由式(6)和式(7)得知,因工作温度变动而导致的额外电阻器的相对性变化量,除开与温度相关外,还与电阻应变片本身的技术参数(K0, ?琢0,βs) 及其被检测件热膨胀系数g相关。

溫度对应变力特点的危害,除开.以上2个层面,还可能危害黏合剂传送形变的实力等。但在常温状态,以上2个层面是导致电阻应变片溫度偏差的关键

电阻器感应器温度补偿

①挑选式自赔偿电阻应变片

由前式知,若使电阻应变片在溫度转变 △t时的热輸出数值零,务必使 ?a, K(β.-B,)=0

即 ?a, = K(β。-β)

每-种原材料的被检测件,其热膨胀系数β都为明确值, ?能够在相关的原材料实用手册中查出。在挑选电阻应变片时,若电阻应变片的比较敏感栅是用单一一的合金丝做成,并使其阻值温度系数a,和热膨胀系数β.达到上式的标准,就可以完成溫度自赔偿。具备这类比较敏感栅的电阻应变片称之为拉丝自赔偿电阻应变片。

拉丝自赔偿电阻应变片的特点是构造简易,生产制造和应用都较为便捷,但它需要在具备一定热膨胀系数原材料的试样_上应用,不然无法做到溫度自赔偿的目地。

②耐磨钢管比较敏感栅自赔偿电阻应变片

由这两种不一样电阻器温度系数(一~种为恰逢,一-种为负数)的原材料串连构成比较敏感栅,以做到一定的温度范围本质一定原材料的试样.上完成温度补偿的,如图所示。这类,电阻应变片的自赔偿标准规定黏贴在某类试样_上的2段比较敏感栅,随环境温度改变而发生的电阻器增加量尺寸相同,标记反过来, ?即

简述应变电阻传感器的温度误差和温度补偿原理

赔偿实际效果可以达到士0.45u&/ °C

电源电路补偿

如图所示,电桥电路输出电压与电感的作用主要参数的影响为

Usc=A(RR4 R,R)

式中A一由电感的作用电阻器和电源电压决策的参量。

简述应变电阻传感器的温度误差和温度补偿原理

由.上式得知,当Rz、 Ra为参量时,R,和R2对輸出电压的作用方位反过来。运用这一基本上特点可完成对环境温度的赔偿,而且赔偿实际效果不错,这也是最常见的赔偿方式

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