一種沒有長導(dǎo)線電阻影響的電阻應(yīng)變儀的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種沒有長導(dǎo)線電阻影響的電阻應(yīng)變儀，通過在測量計算方法中消除了長導(dǎo)線電阻對惠司登電橋測量的影響，使其在電阻應(yīng)變儀帶有長導(dǎo)線的測量中，不需要考慮長導(dǎo)線對測量數(shù)據(jù)的影響。從根本上消除長導(dǎo)線電阻對惠司登電橋測量的影響并應(yīng)用到電阻應(yīng)變儀中。解決了現(xiàn)有技術(shù)很難徹底消除長導(dǎo)線電阻對惠司登電橋測量的影響問題。新型電阻應(yīng)變儀不再考慮導(dǎo)線的長短和導(dǎo)線電阻的大小，只要在測量范圍內(nèi)，導(dǎo)線電阻對測量精度沒有影響。
【專利說明】一種沒有長導(dǎo)線電阻影響的電阻應(yīng)變儀
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及惠司登電橋測量技術(shù)。具體地說是一種根據(jù)惠司登電橋測量原理，通過測量后的計算方法，實(shí)現(xiàn)徹底消除長導(dǎo)線電阻對惠司登電橋測量的影響，進(jìn)而設(shè)計出一種沒有長導(dǎo)線電阻影響的電阻應(yīng)變儀。
【背景技術(shù)】
[0002]利用惠司登電橋測量物理量是應(yīng)用最為廣泛的測量方法，涉及到工業(yè)、科技及國民經(jīng)濟(jì)的許多領(lǐng)域。電阻應(yīng)變儀是利用惠司登電橋測量原理測量物體應(yīng)變值的典型儀器。
[0003]目前廣泛應(yīng)用的電阻應(yīng)變儀，是利用應(yīng)變片組成的惠司登電橋進(jìn)行測量。應(yīng)變片和應(yīng)變儀之間的導(dǎo)線電阻串連在橋臂上，導(dǎo)線的加長使導(dǎo)線的電阻不可忽略，給應(yīng)變片的測量值引入了誤差。由于組橋方式和連接方式不同，引起誤差的大小也不同。
[0004]眾所周知，目前廣泛應(yīng)用的電阻應(yīng)變儀在測量中，長導(dǎo)線電阻的影響是不可避免的，這早已被理論和實(shí)踐所證明。因此采取各種措施對長導(dǎo)線電阻的影響進(jìn)行修正。但是，由于導(dǎo)線的物理性質(zhì)的差異、溫度變化對導(dǎo)線電阻的影響等因素，使修正的結(jié)果很難徹底消除測量誤差。下面是電橋單臂測量、半橋測量和全橋測量三種方式在引入長導(dǎo)線時的誤差分析:
1、是以惠司登電橋單臂測量方法，在單臂電橋電路中，以Rl為工作應(yīng)變片，靈敏系數(shù)為K，r為連接工作應(yīng)變片兩端的單根長導(dǎo)線的電阻，R2、R3、R4為應(yīng)變儀內(nèi)置的標(biāo)準(zhǔn)電阻，在等臂電橋中，R=R1=R2=R3=R4。由此可知，當(dāng)導(dǎo)線長度為零時，則r=0，AB橋臂工作應(yīng)變片的電阻相對變化為AR / R，Λ R是應(yīng)變片產(chǎn)生應(yīng)變時增加的電阻值，測點(diǎn)處真實(shí)的應(yīng)變值ε為:
【權(quán)利要求】
1.一種沒有長導(dǎo)線電阻影響的電阻應(yīng)變儀，其特征是，應(yīng)變片RXl與電阻R1、R17、R18組成第一通道的惠司登電橋，電橋輸入電壓E由VB與地端接入，電橋輸出電壓U ο分別接入集成電路ICl的I腳和5腳，第N個通道由應(yīng)變片RX16與電阻R16、R17、R18組成惠司登電橋，其輸入電壓E由VB與地端接入，電橋輸出電壓。分別接入集成電路ICl的20腳和5腳，ICl通過27腳、28腳和31腳分別與IC3的25腳、24腳和23腳相連，將ICl測得的電橋輸出電壓值傳送給IC3，由IC3分別對測量值依據(jù)應(yīng)變值公式進(jìn)行計算，得到各個通道的應(yīng)變值，IC3通過30腳、31腳和32腳分別與IC2的I腳、4腳和2、3腳相連，將應(yīng)變值傳送到IC2中，并通過IC2的6腳和7腳傳送到RS485總線上。
2.用于權(quán)利要求1所述的沒有長導(dǎo)線電阻影響的電阻應(yīng)變儀的測量方法，其特征是，應(yīng)變值的公式是:
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的沒有長導(dǎo)線電阻影響的電阻應(yīng)變儀的測量方法，其特征是，用一個或多個電橋單臂測量應(yīng)變值，用另一個或多個電橋單臂測量應(yīng)變片的溫度補(bǔ)償值，測得的應(yīng)變值減去溫度補(bǔ)償值就得到實(shí)際的應(yīng)變值，不考慮導(dǎo)線電阻的影響，在配置導(dǎo)線長度時可以任意。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的沒有長導(dǎo)線電阻影響的電阻應(yīng)變儀的測量方法，其特征是，包括利用兩個通道的電橋單臂對半橋四線制的應(yīng)變值進(jìn)行測量，其中一個電橋單臂測量正應(yīng)變值，另一個電橋單臂測量負(fù)應(yīng)變值，測得的正應(yīng)變值減去測得的負(fù)應(yīng)變值就得到實(shí)際的應(yīng)變值，不考慮導(dǎo)線電阻的影響。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的沒有長導(dǎo)線電阻影響的電阻應(yīng)變儀，其特征是，電阻應(yīng)變儀為單通道，或是多通道。
【文檔編號】G01B7/16GK103925868SQ201410185375
【公開日】2014年7月16日 申請日期:2014年5月5日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月5日
【發(fā)明者】王鴻雁, 王驍, 田昀, 王秀紅, 常艷 申請人:秦皇島市北戴河蘭德科技有限責(zé)任公司