电阻应变片的测量电路
电阻应变片测量电路通常分直流电桥和交流电桥,主要的性能指标是非线性、 灵敏度和负载特性.
(l)直流电压源单臂桥.如图5一12所示为直流电压源单臂桥的基本电路,电 压输出表示为B凡忽略温度对电阻的影响,若Rl、尺:}补\_义夕}!和R;的阻值固定,R:没有应变时能使电}、‘一一一弓一一一一曰 桥达到平衡,输出电压Uo为零,可得出!—一一州卜—一一J 电压的平衡条件,即
RIR4一凡凡(5一30)图5一12直流电压源单臂桥的基本电路
应变片工作时.由于电阻值变化很小,电桥相应输出电压也很小,一般需要加 人放大器进行放大.由于放大器的输人阻抗比桥路输出阻抗高很多,所以此时仍视 电桥为开路.
当受应变时,若应变片电阻变化为△尺,其他桥臂固定不变,电桥输出电压 Uo举O,则电桥不平衡,设桥臂比n=RZ/R:,平衡条件尺2/R,二R‘/R:,则 通过分析可以得出:电桥电压灵敏度正比于电桥供电电压,但供电电压的提高 受到应变片允许功耗的限制;电桥电压灵敏度是桥臂电阻比值,:的函数,选择合适 的桥臂比n的值,使电桥具有较高的电压灵敏度.
由a Ku/an可以求出Ku的最大值,解得n=1时Ku最大,即在桥电压确定 后,当尺;=R:=R3=尺;时,电桥电压灵敏度最高,此时有
可以看出,当电源电压E和电阻相对变化量△尺1/R,一定时,电桥的输出电压 及其灵敏度也是定值.
在以上的分析过程中,都是假设应变片的参数变化很小,而且可以忽略△尺,/ 尺,这是理想状态.而实际中的叫和砍l/R;是非线性的,非线性误差为 对于一般应变片,应变￡通常在500如以下,若Ku=2,则研,/R,=K:= 0.01,计算非线性误差为0.5%;若KU=130,.=100如,从l/R,=K:二0.150 则非线性误差为6%,不能满足测量要求时,必须予以消除.
