對(duì)于一個(gè)拉繩開(kāi)關(guān)傳感器，除了要考慮彈性元件的結(jié)構(gòu)形式、材料和加工工藝外，還要選用性能良好的應(yīng)變計(jì)、粘結(jié)劑及掌握熟練的粘貼技術(shù)。由于彈性元件實(shí)際所用的材料和應(yīng)變計(jì)的實(shí)際性能參數(shù)都不可能是十分理想的，會(huì)產(chǎn)生諸如橋路的初始不平衡、零點(diǎn)的漂移、輸出靈敏度的漂移和輸出非線性等缺陷，因此還應(yīng)采用電路的補(bǔ)償技術(shù)，以提高它的精度。
補(bǔ)償電路中為應(yīng)變計(jì)組成電橋。為供電端放大器輸入端也是橋的輸出，通過(guò)調(diào)整電阻的阻值可以對(duì)相應(yīng)的缺陷進(jìn)行一定程度的補(bǔ)償。
電路補(bǔ)償方法分述如下：
1、初始不平衡補(bǔ)償：在應(yīng)變計(jì)測(cè)量方法電橋中，只有當(dāng)r1r4=r2r3時(shí)，電橋才會(huì)平衡。但各橋臂中的應(yīng)變計(jì)的阻值總會(huì)存在一定的偏差，使得電橋不平衡，這時(shí)可以在橋臂中串聯(lián)電阻進(jìn)行補(bǔ)償，使電橋平衡。串聯(lián)電阻的材料費(fèi)應(yīng)與應(yīng)變計(jì)敏感柵的材料相同，且粘貼在彈性元件非變形的部位上。結(jié)合串聯(lián)電阻的位置，根據(jù)實(shí)際工作情況選擇合適的的橋臂。
2、零點(diǎn)漂移補(bǔ)償：一般傳感器中都有初步的溫度補(bǔ)償措施，如利用橋臂特性進(jìn)行補(bǔ)償，采用溫度自補(bǔ)償應(yīng)變計(jì)等。但由于電阻應(yīng)變計(jì)的特性不完全相同，彈性元件各處的材料費(fèi)性能存在差別，當(dāng)溫度變化時(shí)，電橋仍會(huì)輸出，造成測(cè)量方法誤差。這種當(dāng)溫度變化時(shí)，電橋產(chǎn)生輸出的現(xiàn)象稱為零點(diǎn)漂移。
3、造成零點(diǎn)漂移的因素很多，主要因素包括：當(dāng)溫度發(fā)生變化時(shí)，應(yīng)變計(jì)的電阻溫度系數(shù)變化、應(yīng)變計(jì)和彈性元件材料費(fèi)的線膨脹系數(shù)不同、應(yīng)變計(jì)的性能不均勻等。為了消除零點(diǎn)漂移，在橋臂中串接一個(gè)補(bǔ)償電阻。補(bǔ)償電阻應(yīng)滿足阻值小、電阻溫度系數(shù)高，粘貼在彈性元件不變的部位上，并且與工作應(yīng)變計(jì)處于相同的溫度環(huán)境等條件。串拉在哪個(gè)橋臂以及它的大小，應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況通過(guò)試驗(yàn)確定。
4、靈敏度漂移補(bǔ)償：在有負(fù)載時(shí)，電橋的輸出靈敏度隨溫度的變化而變化的，稱為靈敏度漂移。由于傳感器采用彈性元件，存在因溫度改變而引起傳感器靈敏度變化的問(wèn)題。這是由于彈性元件材料費(fèi)的彈性模量及應(yīng)變計(jì)靈敏系數(shù)隨溫度改變所致。在通常情況下，當(dāng)溫度升高時(shí)，彈性模量要減少，如果外力不變，則應(yīng)變要增加，電橋輸出要增加，傳感器的靈敏度變大。對(duì)傳感器的補(bǔ)償方法，可以電橋的電源電路中接入一可調(diào)補(bǔ)償電阻。
5、由于補(bǔ)償電阻的電阻溫度系數(shù)很高，隨溫度升高，其電阻值變大，因而合供橋電壓隨著溫度的升高而降低，電橋的輸出靈敏度也隨之下降，此時(shí)適當(dāng)?shù)卣{(diào)整電阻值，就起到了靈敏度的補(bǔ)償作用。為了使電橋?qū)ΨQ，一般用兩個(gè)二分之一的分別加在電源的兩端。
6、非線性補(bǔ)償：在一般情況下，傳感器的輸出與感受的被測(cè)量之間并不是直線關(guān)系，而冔 非線性關(guān)系，引起非線性的原因有：
A：彈性元件受力后，橫斷面產(chǎn)生變化，使得讀數(shù)應(yīng)變與作用力不呈線性關(guān)系。
B：電橋電路的輸出與橋臂電阻變化存在的非線性。
C：應(yīng)變計(jì)本身的非線性。
D：彈性元件本身存在的非線性。
E：電橋線路中接入使輸出有逐漸的非線性。
非線性補(bǔ)償?shù)拇胧┦菍雽?dǎo)體應(yīng)變計(jì)粘貼在彈性元件上，并串入電橋的電源電路中，靈敏系數(shù)很高的半導(dǎo)體應(yīng)變計(jì)，它與工作應(yīng)變計(jì)同樣地感受彈性元件的變形。根據(jù)不同情況，如非線性呈上升型的，補(bǔ)償電阻的阻值應(yīng)隨載荷的增大而增大，這樣可以降低橋壓，從而使輸出下降，以達(dá)到補(bǔ)償?shù)哪康�。反之，如果非線性呈下降型號(hào)的，阻值應(yīng)隨載荷的增大而減小。為了電橋的對(duì)稱性，最好將RL分為兩半，對(duì)稱的接入電路中，其阻值大小，應(yīng)在傳感器標(biāo)定時(shí)確定。
7、輸出靈敏度補(bǔ)償：對(duì)于成批生產(chǎn)的傳感器，總希望其輸出靈敏度相同，并為一特定值，這時(shí)可在電橋的電源電路中串入補(bǔ)償電阻，補(bǔ)償電阻采用電阻溫度系數(shù)小的材料制成，調(diào)整其電阻值能使得輸出靈敏度相同。為了使電橋?qū)ΨQ，在電源兩端各串接一個(gè)補(bǔ)償電阻。 |
當(dāng)前位置：
