广西机电工程学校：《传感器原理与技术》课程教学资源（课件讲稿）项目三 力和压力的检测 7.2 应变片的工作过程与温度误差及补偿

工作过程 应变片在使用时 将其用黏合剂牢固地粘贴在被测试件的表面上

将其用黏合剂牢固地粘贴在被测试件的表面上 应变片在使用时 1 工作过程

试件受力的变形 后级测试电路测试 应变片的敏感栅会做同样的变形 使其电阻值发生改变 电压变化 电流变化

试件受力的变形 应变片的敏感栅会做同样的变形 使其电阻值发生改变 后级测试电路测试 电压变化 电流变化

检测电路 对应变片输出信号的检测 因为金属应变片的电阻变化范围 很小，如果直接用欧姆表测量其电阻 值的变化将十分困难，且误差很大

2 检测电路 对应变片输出信号的检测 因为金属应变片的电阻变化范围 很小，如果直接用欧姆表测量其电阻 值的变化将十分困难，且误差很大

电桥检测的方式 有效应变片电阻器 R 虚设应变片电阻器 贴在测试件上的有效应变片电阻

电桥检测的方式 贴在测试件上的有效应变片电阻

R 有效应变片电阻器 GB R R 虚设应变片电阻器 虚设应变片电阻（电桥配平衡电阻） 当R不受力时，将电桥调至平衡状态，使输出电压u=0

虚设应变片电阻（电桥配平衡电阻） 当 R不受力时，将电桥调至平衡状态，使输出电压 u=0

有效应变片电阻器 GB R 虚设应变片电阻器 当R3由于受力变形电阻值发生变化时 电桥失去平衡，将有信号电压u0输出 u0电压的大小反映了受力的大小

当 R 3 由于受力变形电阻值发生变化时 电桥失去平衡，将有信号电压 u 0 输出 u 0 电压的大小反映了受力的大小

应变会导致应变片电阻值发生变化 温度变化也会使应变片的电阻值发生变化 因温度变化而产生的误差——温度误差

因温度变化而产生的误差——温度误差 应变会导致应变片电阻值发生变化 温度变化也会使应变片的电阻值发生变化

产生的原因的主要两个方面 一、因温度变化而引起的应变片 二、 因被测物体材料的线膨胀系 敏感栅的电阻变化及附加变形 数不同，使应变片产生附加应变 检测系统中有必要进行温度补偿 常用的温度补偿方法 减小或消除由此而产生的测量误差 桥路禄偿补偿片 应变片自补偿

产生的原因的主要两个方面 一、因温度变化而引起的应变片 敏感栅的电阻变化及附加变形 二、因被测物体材料的线膨胀系 数不同，使应变片产生附加应变 检测系统中有必要进行温度补偿 常用的温度补偿方法 桥路补偿 应变片自补偿 补偿片

测量时应变片是作为平衡桥的臂参与测量应变的 (b (a) 工作片 补偿片 R1粘贴在被测物体上需测量应变的位置上 2粘在一块不受应力作用但却与被测物体材料相 同的补偿块上，并且处于和被测物体相同的温度环境中

工作片 补偿片 R 1 粘贴在被测物体上需测量应变的位置上 R 2 粘在一块不受应力作用但却与被测物体材料相 同的补偿块上，并且处于和被测物体相同的温度环境中

W当温度发生变化时 R R2 U;o R R 5266086006660886668664666 (b) (a) 工作片R1和补偿片R2的电阻都会发生变化 R1和R2为同类应变片，又粘贴在相同的材料上， 由于温度变化而引起应变片的电阻变化量相同 R1和R2的变化相同 AR 1=AR 2

工作片 R 1 和补偿片 R 2 的电阻都会发生变化 R 1 和 R 2为同类应变片，又粘贴在相同的材料上， 由于温度变化而引起应变片的电阻变化量相同 R 1 和 R 2 的变化相同 ΔR 1 =ΔR 2