电桥补偿法原理

电桥补偿法原理

电桥补偿法是电阻应变片温度误差补偿的经典方法，其核心在于利用电桥的差动输出特性抵消温度影响。

定义：在惠斯通电桥中，工作应变片R1粘贴于试件表面，补偿应变片R2粘贴于与试件同材质的补偿块上，补偿块不承受应变但与试件置于同一温度环境。两应变片型号、初始电阻、温度系数完全相同。

作用：当温度变化时，R1和R2的电阻变化量相等（\Delta R_{1t} = \Delta R_{2t}），电桥输出电压为零；当试件受力产生应变时，R1产生附加电阻变化\Delta R_1ε，而R2无应变，电桥输出与\Delta R_1ε成正比。

工程理解：电桥输出电压公式为
$U_0=\frac{E}{4}·\frac{\Delta R_1-\Delta R_2}{R}$
其中E为电桥电源电压，R为应变片初始电阻。由于\Delta R_1 = \Delta R_{1ε} + \Delta R_{1t}，\Delta R_2 = \Delta R_{2t}，且\Delta R_{1t} = \Delta R_{2t}，代入得
$U_0=\frac{E}{4}·\frac{\Delta R_{1\epsilon }}{R}$
从而消除了温度影响。此法要求在电桥的相邻臂上接入两只相同特性应变片，且补偿片不感受应变。