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論稱重傳感器彈性元件上溫度效應結果分析

閱讀:730        發布時間:2019-4-2

論稱重傳感器彈性元件上溫度效應結果分析

稱重傳感器在沒有外載荷作用時的輸出稱為零點輸出,它受環境溫度影響,隨著溫度的

變化而變化稱為零點溫度漂移。薄形懸臂彎曲梁式彈性元件,因其結構原因比其它類型稱重

傳感器的溫度效應更明顯,零點溫度漂移量更大。

電阻應變計的線膨脹系數αG約為 60×10-6

/℃,彈性元件金屬材料的線膨脹系數比它小

得多,合金鋼α=11×10-6

/℃、鈹青銅α=16.6×10-6

/℃、鋁合金α=23×10-6/℃。因此,

粘貼電阻應變計的薄形(金屬薄片)彈性元件在溫度發生變化時,就象雙金屬彈簧一樣的彎曲而引起附加的零點溫度漂移式中:ES—彈性元件材料的彈性模量;

 EG—電阻應變計敏感柵的彈性模量;

 αS—彈性元件材料的線膨脹系數;

 αG—電阻應變計敏感柵材料的線膨脹系數;

 d—彈性元件應變區的厚度;

 h—電阻應變計的厚度; 一個厚度 d=0.055mm 的鋼制薄形懸臂梁式彈性元件,其上粘貼厚度 h=0.02mm 的電阻

應變計,利用(6)式計算它的零點溫度漂移量,之后再在的裝置內進行加溫試驗測量。

其理論計算值與試驗測量值如下:

40℃時:理論計算值εA=50με,試驗測量值εA=39με;

60℃時:理論計算值εA=100με,試驗測量值εA=78με;

80℃時:理論計算值εA=160με,試驗測量值εA=105με。

這種零點溫度漂移,可以通過在電橋的橋臂上串聯零點溫度補償銅電阻得到補償。

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