校准静态电阻应变仪示值误差的两种方法

工 业 技 术
Ｃｉ ｅＴ ｈ ｌｉ ａ ｏ ： ｈａ ｗ ｅ ｎｏｅ ｎＰ ｄ ｔ ｎＮ ｃ ｏｇｓ ｄ ｒｕｌ ｃ ｓ
校 准静态 电阻应 变仪 示值误 差 的两 种 方法
张 文辉
（ 州航 天计 量测 试 技 术 研 究所 ， 州 贵 阳 ５ ０ ０ ） 贵 贵 ５ ０９
中图 分类 号 ：Ｕ ５ Ｔ ８２ 引 言 文献标 识码 ： Ａ

标 准模 拟应 变量 以及 电 阻应 变仪 标称 值 或数 电桥 输 出电压 ｕ ＝ ， 。０ 即 ＝ ， 为电桥 平 此 电阻应 变仪是 测量 结 构或 构件 所 受应 力 组 读数 。 算得 到示 值误 差 。 计 此方 法 对多通 道 通过 公式 （ ２推导 得到 应 变仪 的读 电阻应 变仪示 值 误差 的校 准 比较方 便 。 １ ） ）（ 应 变的仪 器 ，如果 能够 与 相应 的传 感 器恰 当 衡条 件 。 下 面 以东 华测 试 Ｄ ３ １ 电阻应 变 仪 Ｈ ８３型 配 合 使 用 ， 可用 于测 量 力 、 力 、 矩 、 也 压 扭 位 数 为 ：＝ ／ ３ （ ３ ） 移、 振幅 等物 理变化 过 程 ， 是 试验 应 力分 析 它 为例 应 用源 表法 。 式 中 Ｕ 为 电 ８ 的输 出电 压 （ 。 桥 电桥 信 号 首 先按 Ｄ ３ １ 电阻 应 变仪 仪 器说 明 Ｈ ８３型 的可靠工 具 。电阻 应变 仪 按其 测量 应 变变 化 。 书 规 定 的 时 间 进 行 预热 。其 桥 压 标 称 值 为 频 率范 围可分 为静 态 电阻应 变 仪 和动态 电阻 输 出端 电压值 ） ｕ 为桥压 。 Ｄ ２ 。设 置 应变 计 电阻 为 １０／ ＣＶ ２ｆ 后使 用吉 时 应 变仪 ； 供 桥电 压 的不 同又 可分 为直 流供 按 Ｋ为 应变 计灵 敏度 系数 。 桥 型 电阻 应 变仪 和交 流供 桥 型 电 阻应 变仪 。 利公 司产 ２８ 型 数 字 电 压表 直 接 测 量 电压 １２ ３ ／为输入 应 变量 。 （ Ｃ端 ） ２ ０ ５ ， 压 端 （ 、 Ａ、 为 ． １Ｖ在桥 ０ Ａ ｃ端 ） 并联 由于电阻 应变 仪 的广泛 使用 ，对 电阻应 变仪 可 见 ，对应 变 仪 的读数 ｓ的校 准既 可通 个 １ ０ ． 阻后测 得 实际桥 压 为 １ ９ ６ 。 ２Ｄ 电 ． ９Ｖ ９ 进行 定期 校准 或检 定 ，以确 保 其测 量结 果 的 准确 、 可靠 是 十分必 要 的。 态电 阻应变 仪示 过 校准 应变 测量 电桥 电阻变 化 率 ，也 可 静 则 ｕ ｓ／ ＝ ． ９ｘ ／ ＝ ． ９／ Ｖ ｏ ｕＫ ／ １ ９６ ２／ ０９ ８ （ ３ ４ ９ ３ ４ ９ ３ 值误 差 的校 准 或检定 一 般采 用标 准模 拟 应变 然后 在 电桥 信 号输 出端 （ 、 Ｂ Ｄ端 ） 入 ０ 输 通 过校 准 Ｕ 和 ｕ 来 实现 。 。 ｍ Ｖ或 进行 短路 。静 态 电阻应 变仪 （ 灵敏 系数 校准 器输 出标 准应 变 ，用 电阻应 变 仪所 测应 Ｋ ２ ０进 行零 位 平衡 。 ＝． ） ０ 最后 在 电桥 信号 输 出 变值 与标准 模拟 应变 校 准器 输 出值 相 比较 的 端 使 用 Ｆ Ｕ Ｅ ７０型 多 功 能 源输 入 标 准直 Ｌ Ｋ ５２ 方法校 准 电阻应 变仪 。 而 ， 对 电阻应 变仪 然 在 的校 准或检 定 过程 中 ，常常有 些 计量 人 员则 流 电压 值 ， 将输 入标 准 电压 值根 据 公式 （ ） ３换 机械地 按 照检 定规程 进行 示值 误 差 的校 准或 算 成标 准模 拟 应变 量并 对 电阻应 变 仪进 行示 值 误差 校准 ， 以下为 校准数 据 检定操 作 ，使 得 工作 量没 有 必要 地增 加 了很 多 ，特 别是 对多通 道 电 阻应 变仪 进行 校 准或 Ｂ、Ｄ端 输 入电 标 准模 拟应 变 电阻 应变仪 示 误 差 检定 时 更 是 给 检 定 工 作 造 成 一 定 程 度 的 困 压值 （ ｍＶ） 量 （ ８ ｕ） 值 （￡ ｕ） （ ％） 扰 ；那有 没有 其他 无需 标 准模 拟应 变 校准 器 图 １测 量 电桥及 工作 原 理 的方 法 对 电阻 应 变仪 进 行 示 值误 差 得 校 准 。 ０９９ ８ ９ １ ００ ０ ９９ ９ Ｏ１ ．Ｏ ２利 用数 字 电压表 和 标准 电压 源 校 准静 作 者在 计量 机构从 事 电阻 应变 测量 仪 器 的校 １９ ６ ．９９ ２ ００ ０ １９ ９９ Ｏ 嘣 ． 源 准 检定工 作 多年 ， 工作 中曾经 出现 过 、 也提 出 态 电阻应 变仪 示值 误差 （ 表法 ） 此 方 法简 称源 表 法 ，共分 为三 步 。如 图 遇 到上述 问题 ，感 到有 必要 总 结 出来 以供 广 ４ ９ ９０ ．９ ５０ Ｏ０ ４９ ９８ ０．４ ０ Ｃ端 为 电桥 电 压 端 ， 、 Ｂ Ｄ端 为 电桥 信 号 输 大 从 事 电阻 应 变 仪 校 准 和 使 用 的 工 作 者 参 Ａ、 ９ ９ ８０ ．９ １ ｏ Ｏｏ ０ ９９ ９７ ０．３ ０ 出端 。 考。 ｌ电阻应 变测 量原 理 Ｏ ９ ９８ ９ — Ｏ ｘ １ 【】 ． ０ Ｏ １ｏ ０． ∞ 电阻 应变 测量 是根 据金 属 丝 的电阻 率 随 １９ ９ ．９ ６ － （】 ２Ｏ ｘ 一０ ２ ０１ Ｏ． ∞ 金属 丝 的变形 而变 化 的关 系 ，把力 学参 数 转 ４９ ９ ．９ ０ — ｏ ５０ ０ ． ｏ ５０ ２ ０．４ ０ 换成 与之 成 比例 的电学 参 数 ，通 过 测量 电 学 参 数并 依 照一定 的 比例关 系将 其 转换 成 试件 ９９ ８ ．９ Ｏ 一 Ｏ ｏ０ １Ｏ 一 ０ ０２ ｌｏ Ｏ∞ ． 的应变 值 。电阻 应变 测量 电路 是 由应 变 片和 通 过分析 测量 结果 的不 确定 度为 Ｕ ＝ 补偿 片组 成的 测量 电桥 。 实验证 明 ： 在试 件 的 弹性 变 化 范 围 内 ，金 属 丝 电 阻 的 相 对 变 化 （ ．ｘ ０ ２０ ０ （＝ ） １ １ ￣ ．ｘｌ ） ２。 ０ ｋ Ａ 和金属 丝长 度 的相对 变 化 ＡＵＬ￣ 应 变 Ｒ （Ｉ Ｉ ３利 用标 准 电 阻箱 ，校 准静 态 电阻应 变 图 ２ ￡成正 比 ） 仪示 值误 差 （ 标准 电阻 箱法 ） 第一 步 ， 量桥 压 。 测 注意 测量 桥压 时必 须 此方 法简 称标 准 电阻 箱法 ， 分 为三 步 。 共 ：／ ＇ ｋ ＝ Ａ ： ￡ （） １ ， Ｒ ｆ ， 在 桥 压端并 联一 个 与桥 臂 电阻 （ 变计 电 阻 ） 如 图 Ａ、 为 电桥 电压 端 ， 、 应 Ｃ端 Ｂ Ｄ端 为 电桥 信 相 同阻值 的电 阻 Ｒ ， 以模 拟 电阻 应 变仪 真 号输 出端 。 ０用 式中， Ｋ为金 属丝 的灵 敏系 数 。 应变 片是 利用 金属 导线 的应 变 一 电阻 效 实 工 作情 况下 的桥 压 。 第 二 步 ， 据公 式 （ ） 出标 准 模拟 应 变 根 ３得 应制 造 的对应 变灵 敏感 应 的传 感元 件 。应 变 量 对应 的 电桥信 号输 出端 电压 值 。 片 的种 类 有应 变 片 、 字应 变片 、 变 花 等 。 十 应
摘 要： 文章 介 绍 了两种校 准静 态电 阻应 变仪 示值误 差 的方 法。 种是 利 用标准 电 阻箱 ， 一 一种是 利 用数 字 电压表 和标 准 电压 源。 两种 方法 均无 需标 准模拟 应 变校 准 器 ， 具有 简单有 效的优 点 。 关键 词 ： 态 电阻应 变仪 ； 准方 法 ； 静 校 示值 误 差