北京XX大学 课程(项目)名称:实验三 应变片的温度效应及补偿 2013年12 月10 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 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 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, 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。 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。 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 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40。 (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。