采用电阻应变片进行应变测量为何精确参数化如此重要?

应变系数是应变和桥路相对变化之间的比例系数,可以通过支持惠斯通电桥的合适设备,如HBM QuantumX MX1615B 。

一般来说,电阻应变片的应变系数取决于栅丝材料,并且在2.0(康铜,HBM Y系列)和2.2(Modco,用于HBM M系列)附近变化。

应变系数和惠斯通电桥的输出信号完全正相关,应变系数高信号输出大,反之则信号输出小。

如果软件设置了错误的应变系数,那么应变测量就不会精确。这也是为何 HBM 应变片每个批次都有不同的应变系数。

应变片技术数据表

下面的实验显示错误的应变系数产生的误差。

让我们采用了一个包括电阻应变片 LY41-3/120, 的测量链,3线连接到 HBM 桥路放大器 MX1615B 和 catman 软件。在室温下进行以下试验。

 

对于第一次试验,应变系数设置为2。

应变片被安装在弯曲梁上,产生了以下信号。。

如描述所述,应变片每个批次的应变系数略有不同。因此应变片参数表非常重要,需要妥善保存或是将所有数据保存在传感器数据库中。乍一看,2.0或2.06似乎没有太大的差别,但下面的实验显示,不正确的应变系数将导致显著的测量误差。

 

本次试验,安装了两个同一批次的应变片,应变系数为一个设置为 2.0,另一个为2.06。对于低应变,我们或多或少地看到这两个图的重叠。但如果应变较高,则显示出明显的偏差。

仔细观察测量信号,可以直接看出这种偏差是不可忽略的。

 

在应变系数为2.0的情况下,测得的应变为5784µm/m ,而应变系数为2.06的情况下,应变为 5618µm/m 的应变。对应的偏差为 166µm/m!

 

也就是测量误差为 2.8%。

实验表明,精确测量需要正确的参数化。当测量点温度、接触电阻、周围环境温度以及应变片安装和布线产生电磁干扰时,这也是有效的。

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