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《应变片测试技术中的非线性误差及动态误差_平鹏》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、应变片测试技术中的非线性误差及动态误差鞍山钢铁学院平鹤摘要,。本文介绍了电阻应变片测试技术中的非线性误差同时着重分析了动态误差后者有应、力波传递时出现的滞后误差时间常数引起的一阶系统的频响误差以及机械系统引起的二阶。。系统的频响误差这些误差的分析方法也可以应用到其他类似的电测技术中去,、电阻应变片测试技术除了用来测量应变或应力外还可以测量各种外力小位移及加速。,,￡度等后者在测量时需要应用粘贴应变片的弹性元件将机械量转换成应变量一般是,线性关系即￡二。式中系数—,,￡,然后再通过应变片将应变转换成电阻值的相对变化量即△二二才二
2、、。匕九夕式中应变片的灵敏系数—焦丝电阻值的相对变化量五一,,,,如果将有关的应变片组成电桥并馈以供桥电压那么电阻值的相对变化量将转换,成电桥的输出电压△即△二△卜石五、人奋一‘一式。。电桥灵敏系数式中—,,,由于电桥的输出功率很小还需经过放大器放大以便得到电流输出即△。式中放大器的总增益,一。,最后由指示或记录仪器将电流转换成位移量或电磁量例如通过电表将转,,换成指针转角或通过光线示波器将转换成感光纸上的光点位移量或通过磁带记录,,。,器将转换成磁带上的磁信号频率数等等也就是说可以得到,
3、,。式中系数单位是每毫安多少位移量或磁信号频率数—,机械量由上面的分析可知转换成人的总关系式可以写为·一,’卢。,。,式中的各系数及如果不是常数便会使测量产生误差为了便于分析可将误。差分成两大类静态测试误差及动态测试误差,静态测试误差可以通过简单的测试得到这些误差有由于温度变动或其他原因使式,中的各系数或矶发生变化温度引起的零漂乡材料的机械滞后应变片阻值及灵敏系数的测。‘’『名’量误差或联接导线电阻引起的误差非线性误差等等其中的非线性误差也可以由理论计算求得。。动态测试误差是由于元件或仪器的频响
4、范围不足产生的通过测试可以得到正弦频响范,,。围及其相应的误差但是对于非正弦输入还需要通过理论计算来分析它们的误差下面将。从理论上分析非线性误差和动态误差、一非线性误差,它当输出量与输入量的的关系式不是线性夫系式时与线性关系式一次方关系之间的。,。差就是非线性误差这时式中的各个系数将随着输入量变化而发生变动放大器方,。面的非线性误差在仪器出厂前可经过测试得到下面将分析其他的非线性误差。方面的非线性误差这类误差主要由下面几种因素引起的。作用点或作用面的位置不固定。作用力发生偏斜并产生侧向力,。接触面上产生摩擦力使粘贴
5、应变片处的应力状态发生变化,。,这三种原因造成的非线性误差可以采取一定的措施来减小例如采用球面垫将接触。表面磨光采用侧向弹簧片选择较高的高度与断面积之比等,,弹性元件的面积或作用力引起的弯矩会随作用力增大而发生变化从而产生非。、。线性误差现以常用的圆柱形悬臂梁式及圆环形弹性元件为例来说明这种误差。,,圆柱体形弹性元件假设圆柱体断面积受力前为受力后变成这时的真实应￡,。,￡。,变为见图又假设弹性元件受力后面积不发生变化时的应变是可以得到。。二万,戈八梦艺奋,盛仁夕图又因为。‘一产因此
6、,前式又可写成￡一拜￡式中召泊桑系数￡—,上式对求解得到一欠士认一召右住夕,取,展开后最大值得到一一召。。一召。。一,￡〔…—粼,所以非线性误差为。召￡￡。一,,二。例如当产时非线性误差,,,悬臂梁式弹性元件如图所示当它端部受力后梁产生挠度致使梁根。,部的弯矩将随挠度增加而变化弯矩为二一式中力作用点到梁根部的距离—梁断面的惯性矩—梁根部的应变为一‘丽户不邵又,￡。已知梁及为线
7、性关系时即梁根部弯矩不随挠度而变化的应变为。￡一万下犷,所以非线性误差为二。。一三一一尸‘,。,圆环形弹性元件如图所示假若圆环平均半径是内外径和之半’、。,无外当环上作用,环截面的惯性矩是环厚内半径之差力时与作用力相垂直的断面〔,’外表面上产生的应变为。一尸一吐尹一了卜令么井令十告。。,假若受力与应变的关系是线性关系其关系式为,二。’“二几一夕一万一、万—因此,非线性误差为、汀一二一几一一二二下石二尸一一石,一丁一夕
8、‘乙、万一吕汀,方面的非线性误差应变
