差動電阻�傳感�是美國加州加利福尼亞大學(xué)的卡爾遜教授�1932年研制成功的。因�,又�(xí)慣被稱為卡爾遜式儀�。這種儀器利用張緊在儀器內(nèi)部的彈性鋼絲作為傳感器元件將儀器受到的物理量轉(zhuǎn)�?yōu)槟M�,所以國外也稱這種傳感器為彈性鋼絲式(Elastic Wire)儀器�
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3.外鏈�(fā)布測試:
工作原理
�1差動電阻式儀器原�
在儀器內(nèi)部采用兩根特殊固定方式的鋼絲,鋼絲經(jīng)過預(yù)�,張緊支桿上,如�1所示。當(dāng)儀器受到外界的拉壓變形�(shí),一根鋼絲受拉,其電阻增�。另一根鋼絲受�,其電阻減少。測量兩根鋼絲電阻的比�,就可以求得儀器的變形�。這樣的結(jié)�(gòu)�(shè)�(jì),使兩根鋼絲的電阻在受變形時(shí)差動變化,目的是提高儀器對變形的靈敏度,并且使變形引起的電阻變化不影響溫度的測��
溫度引起兩根鋼絲的電阻變化是同方向的,當(dāng)溫度升高�(shí)兩根鋼絲的電阻都增大,而溫度降低時(shí),兩根鋼絲的電阻則都減少。測定兩根鋼絲的串聯(lián)電阻,就可以求得儀器感受的外界溫度�
測量原理
�2差動電阻式儀器電阻效果圖
差動電阻式傳感器的讀�(shù)裝置是電阻比電橋(惠斯通型�,差動電阻式儀器可以用兩�(gè)串聯(lián)的電阻來表示,如�2所�。圖中R1為外圈鋼絲的電阻�,R2為內(nèi)圈鋼絲的電阻�,人工測量一般采用水工比例電�,它利用電橋測量原理測量差動電阻式儀器的總電阻R1+R2和電阻比R1/R2來計(jì)算溫度的變形�
為了能準(zhǔn)確地測量差動式電阻儀器的電阻和電阻比,在�(shí)際應(yīng)用過程中,用四芯或五芯電纜將儀器電纜接�,并采用四芯或五芯測法�(jìn)行測�,盡可能清除長電纜對測量�(jié)果的影響,下面以五芯測法為例,介紹用恒流源對差動電阻式儀器的測量方法�
用恒流源測量差動電阻式儀器原理如�3所示,圖中R1、R2為差電阻式儀器兩�(gè)分線電阻,r1、r2......r5分別為藍(lán)、黑、紅、綠、白五芯的芯線電阻,R5為標(biāo)�(zhǔn)電阻,I0為恒流電�。如圖可得出�
�3差動電阻式儀器測量原理圖
Us=I0*Rs (1)
U1=I0*R1 (2)
U2=I0*R2 (3)
U3=I0*(R1+r5) (4)
由式(1)�(2)�(3)�(4) 可得出總電阻和電阻比�
通過測量U1,U2,U3和Us,即可利用式(5)� (6)�(7)�(jìn)行計(jì)��
差阻式儀器因其防�、長期測量穩(wěn)定可�、測試方法簡�、絕緣要求低、防雷能力強(qiáng)、經(jīng)�(jì)、可兼測溫度而在國內(nèi)得到了較廣泛的運(yùn)�。針對該類儀器內(nèi)阻低、儀器電阻變差會影響測值等難題,國�(nèi)工程技�(shù)人員�(chuàng)造了5芯儀器測量原理,使得儀器測量與電阻變差及電纜芯線電阻大小無�(guān),實(shí)�(xiàn)了差阻式儀器的自動化監(jiān)�。幾十年�,在國內(nèi)大壩和巖土工程中已埋�(shè)了產(chǎn)�30萬支以上。我國科技人員通過這些儀器的使用,取得了大量有用成果,也積累了豐富的�(jīng)�(yàn)。在此基�(chǔ)��1982年即編制了有�(guān)國家�(biāo)�(zhǔn)�1989年編入大壩安全監(jiān)測技�(shù)�(guī)�,有�(guān)儀器的�(guī)程規(guī)范對儀器的�(zhì)量控制和工程�(yīng)用發(fā)揮了促�(jìn)和指�(dǎo)作用�
�20年來技�(shù)有了很大�(jìn)�,差阻式儀器從4芯連接�(fā)展到5芯連接,測量儀表從傳統(tǒng)的水工比例電橋發(fā)展到5芯測量儀表和自動化系�(tǒng)。在這樣的技�(shù)背景�,有�(guān)技�(shù)�(biāo)�(zhǔn)和規(guī)范也�(yīng)有所更新,才能有利于儀器的�(jìn)一步發(fā)展和�(yīng)��
維庫電子�,電子知�,一查百��
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