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          溫度補償
          發布時間︰2018-03-23 10:14:29 點擊次數︰243

          溫度補償

          在應變測量中會遇到一個問題,那就是溫度對應變的影響。因為被測定物都有自己的熱膨脹系數,所以會隨著溫度的變化伸長或縮短。因此如果溫度發生變化,即使不施加外力貼在被測定物上的應變片也會測到應變。為了解決這個問題,可以應用溫度補償法。

          動態模擬法(雙應變片法)

          這是使用兩枚應變片的雙應變片法。如圖a 所示,在被測物上貼上應變片(A,在與被測物材質相同的材料上貼上應變片(D,並將其置于與被測物相同的溫度環境里。如圖所示,將兩枚應變片聯入橋路的相鄰邊,這樣因為(A,D)處于相同的溫度條件下,由溫度引起的伸所量相同,即由溫度引起的應變相同,所以由溫度引起的輸出電壓為零。

          自我溫度補償法

          從理論上講,動態模擬法是最理想的溫度補償法。但是粘貼兩枚應變片所費勞力和模擬物的放置場所的選擇等問題。為了解決這個問題,可以使用只用一枚應變片即可進行溫度補償的自我溫度補償應變片。

          這種方法根據被測物材料的熱膨脹系數的不同來調節應變片敏感柵,因此使用適合被測物材料的應變片就可以僅用一枚應變片對應變進行測量,且不受溫度的影響。除了特殊的情況,現在基本上都使用自我溫度補償型應變片。

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          自我溫度補償片的原理

          在熱膨脹系數為βs的被側物表面貼上敏感柵熱膨脹系數為βg的應變片。則溫度每變化1,其所表現出來的應變εT如下式所示︰

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          其中,α︰電阻元件的溫度系數;K5︰ 應變片的應變片常數

          上式中,K5為由敏感柵材料決定的應變片常數,βs、βg分別為由各自材料決定的被測物與敏感柵的熱膨脹系數,這三項均為定值,則通過調整α就可以使由溫度引起的應變變為零。此時,

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          在箔材的制作過程中可以通過熱處理對α的值進行控制。而且它是與特定的被測物的熱膨脹系數βs相對應的,如果用在不適用的被測物時,不僅不會補償溫度引起的應變還會引起較大的測量誤差。