应变片的温度误差及补偿 1. 应变片的温度误差 由于测量现场环境温度的改变而给测量带来的附加误差 , 称为应变片的温度误差。 产生应变片温度误差的主要因素有 : 1) 电阻温度系数的影响 敏感栅的电阻丝阻值随温度变化的关系可用下式表示： Rt=R0 〔 1+ α 0 Δ t 〕 (3 - 14) 式中 : Rt—— 温度为 t ℃时的电阻值 ; R0—— 温度为 t 0 ℃ 时的电阻值 ; α 0—— 金属丝的电阻温度系数 ; Δ t—— 温度变化值 , Δ t=t -t0 。 当温度变化Δ t 时 , 电阻丝电阻的变化值为 Δ Rt=Rt- R0= R0 α 0 Δ t 〔 3 - 15 〕 2) 试件材料和电阻丝材料的线膨胀系数的影响 当试件与电阻丝材料的线膨胀系数相同时 , 不管环境温度如何变化 , 电阻丝的变形仍和自由状态一样 , 不会产生附加变形。 当试件和电阻丝线膨胀系数不同时 , 由于环境温度的变化 , 电阻丝会产生附加变形 , 从而产生附加电阻。 设电阻丝和试件在温度为 0 ℃ 时的长度均为 L0 ，它们的线膨胀系数分别为β s 和β g, 假设两者不粘贴 , 则它们的长度分别为 Ls= L0 〔 1+ β s Δ t 〕 〔 3 - 16 〕 Lg= L0 〔 1+ β g Δ t 〕 〔 3 - 17 〕 当二者粘贴在一起时 , 电阻丝产生的附加变形Δ L, 附加应变εβ 和附加电阻变化Δ R β 分别为 Δ L= Lg - Ls = 〔β g- β s 〕 L0 Δ t (3 - 18) εβ = Δ LL0= 〔β g- β s 〕Δ t (3 - 19) Δ R β = K0 R0 εβ = K0 R0( β g- β s) Δ t (3 - 20) 由式〔 3 - 15 〕和式〔 3 - 20 〕 , 可得由于温度变化而引起应变片总电阻相对变化量为 折合成附加应变量或虚假的应变ε t, 有 由式〔 3 - 21 〕和式〔 3 - 22 〕可知 , 因环境温度变化而引起的附加电阻的相对变化量 , 除了与环境温度有关外 , 还与应变片自身的性能参数〔 K0 ，α 0 ，β s 〕以及被测试件线膨胀系数β g 有关。 2. 电阻应变片的温度补偿方法 电阻应变片的温度补偿方法通常有线路补偿法和应变片自补偿两大类。 1) 线路补偿法 电桥补偿是最常用的且效果较好的线路补偿法。图 3 - 4 所示是电桥补偿法的原理图。电桥输出电压 Uo 与桥臂参数的关系为 Uo=A 〔 R1 R4- RB R3 〕 〔 3 - 23 〕 式中 : A—— 由桥臂电阻和电源电压...
