第3章应变式传感 当实际使用应变片的条件与其灵敏系数K的标定条件不同 时,如μ0.285或受非单向应力状态,由于横向效应的影响,实际 K值要改变,如仍按标称灵敏系数来进行计算,可能造成较大误 差。当不能满足测量精度要求时,应进行必要的修正,为了减 小横向效应产生的测量误差,现在一般多采用箔式应变片 、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
第3章 应变式传感器 当实际使用应变片的条件与其灵敏系数K的标定条件不同 时, 如μ≠0.285或受非单向应力状态, 由于横向效应的影响, 实际 K值要改变, 如仍按标称灵敏系数来进行计算, 可能造成较大误 差。当不能满足测量精度要求时, 应进行必要的修正, 为了减 小横向效应产生的测量误差, 现在一般多采用箔式应变片。 三、 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:
第3章应变式传感 )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: R=R0(1+a0△) (3-14) 式中:R温度为t℃时的电阻值; R0温度为t0℃时的电阻值; a0—金属丝的电阻温度系数 △—温度变化值,△t-t-t0 当温度变化△时,电阻丝电阻的变化值为 △R=R-R0=R00△ (3-15)
第3章 应变式传感器 1) 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+α0Δt） (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; α0——金属丝的电阻温度系数; Δt——温度变化值, Δt=t -t0。 当温度变化Δt时, 电阻丝电阻的变化值为 ΔRt=Rt - R0 = R0α0Δt （3 - 15）
第3章应变式传感 2)试件材料和电阻丝材料的线膨胀系数的影响 试件与电阻丝材料的线膨胀系数相同时,不论环境温度如 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和βg若两者不粘贴,则它们的长度分别为 Ls=Lo(1+Bs△t) (3-16)
第3章 应变式传感器 2) 当试件与电阻丝材料的线膨胀系数相同时, 不论环境温度如 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βs和βg, 若两者不粘贴, 则它们的长度分别为 Ls= L0（1+βsΔt） （3 - 16）
第3章应变式传感 Lg=L0(1+Bg△t) (3-17) 当二者粘贴在一起时,电阻丝产生的附加变形△L,附加应 变8和附加电阻变化△Rβ分别为 △L=Lg-LS=(Pg阝s)L0△t (3-18) eβ=△LL0=(βgβ)△t (3-19) △Rβ=K0ROe阝=KORO(βgβs)△t(3-20
第3章 应变式传感器 Lg= L0（1+βgΔt） （3 - 17） 当二者粘贴在一起时, 电阻丝产生的附加变形ΔL, 附加应 变εβ和附加电阻变化ΔRβ分别为 ΔL= Lg - Ls =（βg-βs）L0Δt (3 - 18) εβ=ΔLL0=（βg-βs）Δt (3 - 19) ΔRβ= K0 R0εβ= K0 R0(βg-βs)Δt (3 - 20)