电阻应变片温度误差主要原因

电阻应变片温度误差主要原因

温度误差的主要原因

电阻应变片在工作时，环境温度变化会使其电阻值发生变化，从而产生与真实应变无关的输出信号，即温度误差。主要原因有两个：

1. 电阻温度系数效应

敏感栅材料的电阻率随温度变化，温度变化 $\Delta t$ 导致的电阻相对变化为：

其中 $\alpha$ 为敏感栅材料的电阻温度系数（单位：$1{/}^{\circ }C$）。

2. 线膨胀系数差异导致的附加应变

当温度变化时，试件（被测件）与敏感栅材料的线膨胀系数不同，试件膨胀（或收缩）会迫使敏感栅产生附加应变。该附加应变值为：

其中 ${\beta }_s$ 为试件线膨胀系数，${\beta }_g$ 为敏感栅材料线膨胀系数。这一附加应变通过应变片灵敏系数 $K$ 进一步转换为电阻变化：

3. 总电阻变化

总的温度误差导致电阻相对变化为上述两项之和：

工程理解

在工程中，温度误差会严重干扰应变测量精度。实际常采用桥路补偿法（半桥或全桥差分补偿）或使用温度自补偿应变片（通过选配敏感栅材料或镀层调整 $\alpha$ 与 ${\beta }_g$ 使总系数为零）来消除或抑制温度误差。