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第二章温度补偿.ppt

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第二章温度补偿.ppt

文档介绍

文档介绍:第二章温度补偿
第一页,共49页。
非电量电测技术
第二章应变式传感器
二、交流电桥
交流电桥由单频交流电源供电,交流电桥各臂的电阻要考虑分布电容的影响,这时桥臂不再是纯电阻了,可将桥臂视为复阻阻抗,分别为
电源电压偿片,用特
制的温度补偿片进行补偿。当温度变化时产生的附加应变
相互抵消,补偿片制作的原理是使εt=0。
被测材料βg给定,制作中改变栅丝的合金成分,控制温度
系数αt,使βs、βg 抵消。
2. 应变片温度补偿
非电量电测技术
第十四页,共49页。
双丝组合式自补偿应变片
是由两种不同电阻温度系数(一种为正值,一种为负值)的材料串联组成敏感栅,以达到一定的温度范围内在一定材料的试件上实现温度补偿的,如图。这种应变片的自补偿条件要求粘贴在某种试件上的两段敏感栅,随温度变化而产生的电阻增量大小相等,符号相反,即
(ΔRa) t= – (ΔRb) t
第十五页,共49页。
第二章 应变式传感器
如果R1R4=R2R3,电桥平衡时输出为零;
若R1、RB温度系数相同,当无应变而温度变化时ΔR1 = ΔR2 ,电桥平衡;
当有应变时,R1有增量ΔR1,ΔR1 =R1k0ε,补偿片无变化,ΔR2 = 0;
此时电桥的输出电压与温度无关
测量应变时,使用两个应变片,一片贴在被测试件的表面,图中R1称为工作应变片。另一片贴在与被测试件材料相同的补偿块上,图中R2,称为补偿应变片
非电量电测技术
桥路补偿法
第十六页,共49页。
非电量电测技术
第二章应变式传感器
应变式传感器的应用 (1)电阻应变仪
电阻式应变传感器的应用主要分为两大类:
,测量力、压力、位移、速度、加速度等物理量(如电子秤)。
、应变、形变(一次性使用);通过电阻应变仪实现应变测量.
电阻应变仪是直接测量应变的专用仪器,在科研和工业生产中常
常要对构件或组件的应变进行测量。
如:测量高压容器的变形时压力—高压气瓶、高压锅炉、高压锅;
机械设备的构件形变研究—火炮炮管、汽车底盘、飞机机翼。
第十七页,共49页。
非电量电测技术
第二章应变式传感器
应变式传感器的应用 (1)电阻应变仪
按测量应变力的频率可分为

静态应变仪 ,动态应变仪
又可细分为:
静态 —— 5Hz; 静动态——几百Hz;
动态 —— 5KHz; 超动态——几十KHz。
不同应变频率范围的应变仪,数据采集与数据处理电路
有较大差别。
第十八页,共49页。
非电量电测技术
第二章应变式传感器
应变式传感器的应用 (1)电阻应变仪
应变仪电路主要包括: 电桥、振荡器、放大器、相敏检波器、滤波器、转换和显示
第十九页,共49页。
非电量电测技术
第二章应变式传感器
应变式传感器的应用 (1)电阻应变仪
音频振荡器、电桥、差动放大器、相敏检波器、移相器、滤波器、显示
应变仪实验电路
第二十页,共49页。
非电量电测技术
第二章应变式传感器
应变式传感器的应用 (1)电阻应变仪
交流电桥,测20-200Hz应变力,输出调
幅调制波;
振荡器,产生400-2000Hz等幅正弦波提
供电桥电压和相敏检波器参考电压;
差动放大器,将电桥输出信号放大,调幅
波的负应变信号反向输出;
相敏检波器,如果应变有拉和压应变,
可通过相敏检波电路区分双向信号;
低通滤波器去掉高频保留低频应变信号,
还原被检测的信号。
相移器,相敏检波器的参考信号与被测
信号有严格的相位关系,相敏检波电路要
求相位可调,由相移电路完成。
第二十一页,共49页。
非电量电测技术
第二章应变式传感器
应变式传感器的应用
桥梁固有频率测量
悬臂梁固有频率测量
第二十二页,共49页。
非电量电测技术
第二章应变式传感器
应变式传感器的应用
桥梁固有频率测量电路
频率计
第二十三页,共49页。
非电量电测技术
第二章应变式传感器
应变式传感器的应用
力传感器的弹性元件有:柱式、梁式、环式、轮辐式等
① 柱式力传感器
有空心(筒形)、实心(柱形)两种,在圆筒(柱)上按一定方式粘贴应变片,圆筒(柱)在外力F作用下产生形变,对实心圆柱作用产生的应变为:
式中:L 为弹性元件的长度;E 为弹性模量;
S 为弹性