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* 第七节 电阻应变式传感器的外部干扰因素 电阻应变式传感器的外部干扰因素主要有温度影响和电磁干扰。 一、温度影响 当温度变化时，电阻应变式传感器的特性及输出都要受到影响。对于高精度传感器来说，需要对温度造成的输出值变化采取补偿措施。 1.硬件补偿技术 温度变化对传感器输出的影响主要表现在对电阻应变片阻值的影响和对弹性体弹性模量的影响。（重要概念） （1）阻值变化的温度补偿 设4个应变片由温度引起的电阻阻值变化分别为?Rt1、 ?Rt2、 ?Rt3和?Rt4，那么由温度变化引起的电桥输出为 如果4个应变片的粘贴部位温度相同，并且每个应变片的电阻温度系数完全相同，则 ?Rt1＝?Rt2＝?Rt2＝?Rt4 所以 Uyt=0 U0 Uy R1 R2 R4 R3 Rg 这是许多书上介绍的温度补偿办法，认为只要在相邻的部位贴片，并组成全桥就可以补偿温度变化造成的影响。但是，这是在理想条件下得到的结果（对低精度的传感器可用）。 对于高精度传感器，需要在电桥的某一桥臂上串接一个温度敏感电阻Rg,以补偿4个应变片电阻温度系数微小差异造成的对传感器输出电压的影响。 （2）弹性模量的温度补偿 电阻应变片的测量原理实际上是 （重要概念） 测量应变? 应力? 作用力力 矩 推算 推算 推算?时，根据虎克定律 事实上，弹性体的弹性模量随温度升高而下降。当温度变化时，传感器承受的载荷不变，应力也不变。但是，弹性模量的变化必然使得应变变化，造成电桥的输出电压变化，由此推算出的作用力或力矩发生变化。 t ?，E?，??，Uy? ? F? 因此，补偿应该使得电桥的供桥电压下降。 U0 Uy R1 R2 R4 R3 Rg Rm 如果在供桥电源上串接一对温度敏感电阻Rm，能满足t?, Rm ?。这样，在温度变化时，使实际的供桥电压下降，以补偿应变值增大的影响。 2.软件补偿技术 硬件温度补偿的原理比较简单，但对非专业人士来说，实际操作起来很困难。在测试系统中应用了微型计算机的条件下，可以采用软件补偿技术。 软件补偿技术需要在实验室完成在已知温度变化时传感器输出变化情况的标定实验，建立相关的数学模型。 根据实验数据，建立数学模型 UY＝ f ( P, t ) , 输入到计算机有关软件中。实际应用时通过采集传感器的环境温度进行补偿。 *