靈敏度溫度補償原理
拉壓力傳感器的靈敏度溫度誤差是由于環境溫度升高,彈性元件材料的彈性模量降低,靈敏度增大所致。如果在
拉壓力傳感器靈敏度增大的同時,使電橋電路的實際供橋電壓也與之成瑪箔電比例的減小,保持供橋電壓與實際供橋電壓的比值不變,則靈敏度也就保持不變,這就是靈敏度溫度補償原理。根據這一原理,在電橋的供橋回路中,串聯一個隨環境溫度變化而變化的靈敏度溫度補償電阻RM當環境溫度升高時,RM隨之增大,盡管供橋電壓U保持不變,但由于電阻分壓作用,使電橋的實際供橋電壓UAc減小,從而導致靈敏度減小,這就對因溫度升高彈性模變低,靈敏度增大起到補償作用。靈敏度溫度補償電路如圖5-6所示。
靈敏度溫度補償電阻計算方法
設在常溫t時,靈敏度溫度補償電阻為RMt,將其串聯在電橋的供橋回路中,根據靈敏度溫度補償電路可推導出補償電阻的計算公式
RMt=(S2-S1)RAC / [1+AM(t2-t)]S1-S2
S1一常溫t時的靈敏度;
S2一高溫t2時的靈敏度;
RAC一電橋AC間的電阻;
am一鎳電阻RMt的溫度系數。
為簡化計算,可采用經大量試驗得出的以合金鋼、不銹鋼、鈹青銅、鋁合金為彈性元件材料,分別選用鎳、銅和巴爾科合金為補償電阻的靈敏度溫度補償電阻經驗值計算方法。盡管此計算值是靈敏度溫度補償電阻的大致數值,但在實際應用中比較有效。靈敏度溫度補償電阻的經驗計算方法列于表5-1中。表中的R為拉壓力傳感器惠斯通電橋電路橋臂的電阻值。