传感器实验报告应变片的温度效应及补偿

北京XX大学

实验报告

课程（项目）名称：实验三应变片的温度效应及补偿学院：自动化专业：自动化

班级：学号：

姓名：成绩：

2013年12月10日

实验一

一、任务与目的

了解温度对应变测试系统的影响。

二、原理（条件）

当应变片所处环境温度发生变化时，由于其敏感栅本身的温度系数，自身的标称电阻值发生变化，而贴应变片的测试件与应变片敏感栅的热膨胀系数不同，也会引起附加形变，产生附加电阻。

为避免温度变化时引入的测量误差，在实用的测试电路中要进行温度补偿。本实验中采用的是电桥补偿法

三、内容与步骤

（1）了解加热器在实验仪所在的位置及加热符号，加热器封装在双平行的上片梁与下片梁之间，结构为电阻丝。

（2）将差动放大器的（＋）、（－）输入端与地短接，输出端插口与F／V表的输入插口Vi相连。

（3）开启主、副电源，调节差放零点旋钮，使F／V表显示零。再把F／V表的切换开关置2V档，细调差放零点，使F／V表显示零。关闭主、副电源，

F／V表的切换开关置20V档，拆去差动放大器输入端的连线。

（4）按图接线，开启主副电源，调电桥平衡网络的W1电位器，使F／V表显示零，然后将F／V表的切换开关置2V档,调W1电位器，使F／V表显示零。

（5）在双平行梁的自由端（可动端）装上测微头，并调节测微头，使F／V表显示零。

（6）将－15V电源连到加热器的一端插口，加热器另一端插口接地；F／V表的显示在变化，待F／V表显示稳定后，记下显示数值(起始-0.60 终止

0.094 温度：)，并用温度计（自备）测出温度(室温)，记下温度值。（注

意：温度计探头不要触在应变片上，只要触及应变片附近的梁体即可。）

关闭主、副电源，等待数分钟使梁体冷却到室温。

（7）将F／V表的切换开关置20V档，把图中的R3换成应变片（补偿片），重复4－6过程。

（8）比较二种情况的F／V表数值：在相同温度下，补偿后的数值小很多。

（9）实验完毕，关闭主、副电源，所有旋钮转至初始位置，

四、数据处理（现象分析）

（1）在完成步骤（5）调零之后，F/V表显示数值为0，此时室温20℃。

（2）在连接加热器的电源开始加热后，F／V表的显示在变化，待F／V表显示稳定后，记下显示数值为0.694，此时用温度计测出应变片附近的梁体温

度大约为

（3）将R3换成应变片（补偿片）并重复4－6过程之后，F/V表的读数最终稳定在0.017，发现在相同温度下，补偿后的数值小很多。

五、结论

通过实验进一步了解了应变片的温度效应及补偿原理，并且观察了实过程中的工作状况，实验根据电桥的性质，用一个应变片作为温度补偿片，将它粘贴在一块与被测构件材料相同但不受力的试件上。将此试件和被测构件放在一起，使它们处于同一温度场中。粘贴在被测构件上的应变片称为工作片。在连接电桥时，使工作片与温度补偿片处于相邻的桥臂，。因为工作片和温度补偿片的温度始终相同，所以它们因温度变化所引起的电阻值的变化也相同，又因为它们处于电桥相邻的两臂，所以并不产生电桥的输出电压，从而使得温度效应的影响被消除。