电桥补偿法中的补偿应变片

电桥补偿法中的补偿应变片

定义

电桥补偿法中的补偿应变片是指在与工作应变片相同的温度环境中，粘贴在与被测结构相同材料但不承受应变的试件上，接入电桥相邻臂的应变片。

作用

补偿应变片主要用于抵消温度变化对工作应变片电阻值的影响。由于工作应变片和补偿应变片具有相同的温度系数且处于同一温度场，两者因温度引起的电阻变化相互抵消，使电桥输出仅反映应变引起的电阻变化。

工程理解

在实际测量中，应变片电阻受温度和应变双重影响。若仅用工作应变片构成单臂电桥，温度变化将产生虚假输出。通过在相邻桥臂接入补偿应变片（与工作应变片同型号、同批号、同温度特性），且将其粘贴在不受力的相同材料上，则温度变化时两桥臂电阻等量变化，根据电桥平衡原理（输出电压 $U_o=\frac{E}{4}·\frac{\Delta R_1-\Delta R_2+\Delta R_3-\Delta R_4}{R}$），若仅考虑温度影响，$\Delta R_1=\Delta R_2$，则温度项抵消。

公式说明

设工作应变片电阻变化 $\Delta R_1=\Delta R_{1\epsilon }+\Delta R_{1T}$，补偿应变片 $\Delta R_2=\Delta R_{2T}$（无应变）。当两应变片同质同温时，$\Delta R_{1T}=\Delta R_{2T}$，电桥输出只与 $\Delta R_{1\epsilon }$ 有关。

应用要点

• 补偿应变片必须与工作应变片处于同一温度场。
• 补偿片粘贴在不受力的相同材料上，确保仅受温度影响。
• 通常用于动态或静态应变测量中，能有效抑制温度漂移。