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利用半导体电阻应变计的非线性补偿方法
发布时间:2015-12-18作者:来源:浏?#26469;?#25968;:1723

为了提高圆柱式称重传感器的非线性补偿精度,在非线性补偿电阻RL上并联一个非线性补偿精调电阻RLt,其电阻值大小由非线性补偿试验测量决定,多采用精度高、温度系数小的金属膜电阻。为使电桥电路对称,提高抗干扰能力,非线性补偿电阻应变计RL反其并联精调电阻RLr均应一分为二,对称地焊入电桥供桥回路的?#35762;唷?span id="_baidu_bookmark_end_15" style="display: none; line-height: 0px;">?

  

   由于P型半导体电阻应变计灵敏系数KL的温度系数p= -0. 33%/℃、电阻温度系数4=0. 2%/℃均较大,故线性化程度也是温度的函数。这给非线性补偿带来较大困难,如不解决将直接影响称重传感器的稳定性。国内外一些称重传感器生产企业从非线性补偿试验中得出,通过选择不同的半导体电阻应变计可以防止或降低温度的影响。理论计算和?#23548;?#27979;量证明,克服半导体电阻应变计温度影响必须满足下列条件:

    .0一号一o

    以额定量程为10 t的C3H3型圆柱式称重传感器为例:非线性补偿初调电阻为两片尺寸为o.5 mm×2.6 mm的半导体电阻应变计,?#31185;?#30005;阻值譬一13 Q,沿轴向?#31243;?#22312;弹性元件上。并联精调电阻为两个小型精密线绕电阻,?#31185;?#30005;阻值譬一42.7 Q,精度为o.0%,两者并联后?#23548;?#38750;线性补偿电阻为19. 932 Q。通过试验测量和精确调整,此种结构的称重传感器的非线性误差在0.006%FS以内,而非线性补偿前的固有线性只有0.14%。

    补偿特性与许多因素有关,半导体电阻应变计非线性补偿电阻RL计算公式如下:

    R。=K,K。L(R+Rv +Rs)

    KLe式中L-称重传感器的实测线性;

    R-电桥桥臂电阻;

    RM-灵敏度温度补偿电阻;

    Rs——灵敏度标准化调整电阻,当RM、Rs尚未确定时,可取RM +Rs一

    0. 2R;

    KL-半导体电阻应变计灵敏系数;

    £——半导体电阻应变计的应变量;

    K2-经验系数,对于圆柱式弹性元件Kz=6;

    K,——调整余量系数,考虑到批量生产时,实测绒性?#26696;?#39033;因素的偏差,

    可以取K1≥1.5。

    C3H3型10 t圆柱式称重传感器的非线性补偿实例:

    ?#23548;?#27979;量线性    1=0. 13%FS;

    电桥桥臂电阻  R-350 Q;

    灵敏度温度补偿和标准化调整电阻  RM+RS=O. 2R;

    半导体电阻应变计灵敏系数  KL=100;

    半导体电阻应变计的应变量  e=1 870×10-6;

    取经验系数  K2=6;

    取调整余量系数  Ki =1.5;将上述各参数代人以上公式得:

    :350 +0.2×350)一26.2:

    R-1.5×6×垒』旦{言?#21046;?#31508;篱    3 Q≈26 Q

    187 0×101

经试验测量,圆柱式称重传感器的线性度优于0. 02%FS。



 

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