單臂電橋溫度補償實驗裝置

① 惠斯通電橋為什麼能補償溫度

導體的電阻受溫度的影響，但惠斯通電橋是根據電橋平衡的原理測量電阻，溫度對四個橋臂的影響基本是一樣的，對電橋平衡的影響也很微小。因此，極大地減小了溫度對測量精度的影響。

② 簡述電阻應變式感測器的溫度補償原理

電阻應變片的溫度補償方法通常有應變片自補償法和橋路補償法兩類。

應變片自補償法師通過精心選配敏感柵材料與結構參數，使得當溫度變化時，產生的附加應變為零或相互抵消。具體可包括單絲自補償法和雙絲組合式自補償法。

橋路補償法：如下圖所示電橋，其中R1為工作應變片，R2為補償應變片。工作應變片貼在被測試件表面上，R2粘貼在一塊與試件材料完全相同的補償塊上，不承受應變，自由的放在試件上或附近。

當溫度發生變化時，R1和R2的電阻都發生變化，由於溫度變化相同，且R1、R2為相同應變片，所以R1、R2的電阻變化相同，這時電橋輸出不受影響，即是說電橋的輸出與溫度變化無關，只與被測應變有關，從而起到溫度補償的作用。

電阻應變式感測器由彈性敏感元件、電阻應變計、補償電阻和外殼組成，可根據具體測量要求設計成多種結構形式。

彈性敏感元件受到所測量的力而產生變形，並使附著其上的電阻應變計一起變形。電阻應變計再將變形轉換為電阻值的變化，從而可以測量力、壓力、扭矩、位移、加速度和溫度等多種物理量。

(2)單臂電橋溫度補償實驗裝置擴展閱讀：

感測器中的電阻應變片具有金屬的應變效應，即在外力作用下產生機械形變，從而使電阻值隨之發生相應的變化。電阻應變片主要有金屬和半導體兩類，金屬應變片有金屬絲式、箔式、薄膜式之分。半導體應變片具有靈敏度高（通常是絲式、箔式的幾十倍）、橫向效應小等優點。

測振時，把它固定在被測物上，使儀器的外殼與結構物儀器振動，直接測量的是質量塊相對於外殼的振動。應變式加速度計是將電阻應變效應與系統慣性力原理良好的組合，在實際的測試工作中具有很好的應用性。

在一些電子產品中，會用到一些正溫度系數和負溫度系數的電子元件，以電阻為例正溫度系數的隨溫度升高，電阻值升高，負溫度系數的正好相反。

應用中，比如做一塊感測器，如果單用一種溫度系數的元件，誤差相對會比較大，如果用正負溫度系數的元件相結合，正好正負相平衡，誤差相對會比較小。

③ 半橋單臂電橋電路時，為什麼一定要考慮溫度補償問題

應變片安裝在可以自由膨脹的試樣上,試樣不受外力作用,當環境溫度發生變化時,應變片的指示應變會隨著溫度的變化而變化.該指示應變的變化一部分是由於試樣的熱脹冷縮（稱為試樣的溫度應變）所致；另一部分是由於環境溫度變化直接造成電阻絲電阻變化所致.考慮溫度補償,由於補償塊與試樣材質相同,所以由於環境溫度變化（非外力作用）引起的應變變化相同,單臂半橋的測量電阻為兩個橋臂應變之差,正好消除了環境溫度變化的影響.

④ 簡述利用惠斯通電橋進行溫度補償的原理

導體的電阻受溫度的影響，但惠斯通電橋是根據電橋平衡的原理測量電阻，溫度對四個橋臂的影響基本是一樣的，

⑤ 惠斯通電橋全橋半橋四分之一橋的都適用於什麼情況還有關於溫度補償

全橋和半橋是測量中兩種電路連接方式，一般來說半橋是外界補償，即在補償片是單獨的，通過導線於橋路連接，以達到補償目的。全橋是一種自補償電路。兩種補償電路的補償系數，使用范圍什麼的都是不同 的。建議你找實物自己連一下，就很容易明白了

⑥ 麻醉機如何實現溫度和壓力補償

第一個問題：電阻應變片的測量電路
在使用應變片測量應變時，必須用適當的辦法測量其電阻值的微小變化。為此，一般是把應變片接入某種電路，讓其電阻值的變化對電路進行某種控制，使電路輸出一個能模擬該電阻值變化的信號，然後，只要對這個電信號進行相應的處理就行了。常規電測法使用的電阻應變儀的輸入迴路叫做應變電橋，它是以應變片作為其部分或全部橋臂的四臂電橋。它能把應變片電阻值的微小變化轉化成輸出電壓的變化。在此，僅以直流電壓電橋為例加以說明。
一、電橋的輸出電壓
電阻應變儀中的電橋線路如圖a-4所示，它是以應變片或電阻元件作為電橋橋臂。可取為應變片、和為應變片或～均為應變片等幾種形式。、和、分別為電橋的輸入端和輸出端。根據電工學原理，可導出當輸入端加有電壓時，電橋的輸出電壓為當時，電橋處於平衡狀態。因此，電橋的平衡條件為。當處於平衡的電橋中各橋臂的電阻值分別有、、和的變化時，可近似地求得電橋的輸出電壓為由此可見，應變電橋有一個重要的性質：應變電橋的輸出電壓與相鄰兩橋臂的電阻變化率之差、相對兩橋臂電阻變化率之和成正比。對於平衡電橋，如果相鄰兩橋臂的電阻變化率大小相等、符號相同，或相對兩橋臂的電阻變化率大小相等、符號相反，則電橋將不會改變其平衡狀態，即保持。如果電橋的四個橋臂均接入相同的應變片，則有式中，～分別為接入電橋四個橋臂的應變片的應變值。
圖a-4
電橋原理
圖a-5
半橋單臂溫度補償接法
二、溫度效應的補償
貼有應變片的構件總是處在某一溫度場中。若敏感柵材料的線膨脹系數與構件材料的線膨脹系數不相等，則當溫度發生變化時，由於敏感柵與構件的伸長（或縮短）量不相等，在敏感柵上就會受到附加的拉伸（或壓縮），從而會引起敏感柵電阻值的變化，這種現象稱為溫度效應。敏感柵電阻值隨溫度的變化率可近似地看作與溫度成正比。溫度的變化對電橋的輸出電壓影響很大，嚴重時，每升溫，電阻應變片中可產生幾十微應變。顯然，這是非被測（虛假）的應變，必須設法排除。排除溫度效應的措施，稱為溫度補償。根據電橋的性質，溫度補償並不困難。只要用一個應變片作為溫度補償片，將它粘貼在一塊與被測構件材料相同但不受力的試件上。將此試件和被測構件放在一起，使它們處於同一溫度場中。粘貼在被測構件上的應變片稱為工作片。在連接電橋時，使工作片與溫度補償片處於相鄰的橋臂，如圖a-5所示。因為工作片和溫度補償片的溫度始終相同，所以它們因溫度變化所引起的電阻值的變化也相同，又因為它們處於電橋相鄰的兩臂，所以並不產生電橋的輸出電壓，從而使得溫度效應的影響被消除。必須注意，工作片和溫度補償片的電阻值、靈敏系數以及電阻溫度系數應相同，分別粘貼在構件上和不受力的試件上，以保證它們因溫度變化所引起的應變片電阻值的變化相同。
三、應變片的布置和在電橋中的接法
應變片感受的是構件表面某點的拉應變或壓應變。在有些情況下，該應變可能與多種內力（比如軸力和彎矩）有關。有時，只需測量出與某種內力所對應的應變，而要把與其它內力所對應的應變從總應變中排除掉。顯然，應變片本身不會分辨各種應變成分，但是只要合理地選擇粘貼應變片的位置和方向，並把應變片合理地接入電橋，就能利用電橋的性質，從比較復雜的組合應變中測量出指定的應變。應變片在電橋中的接法常有以下三種形式：（1）半橋單臂接法
如圖a-5所示，將一個工作片和一個溫度補償片分別接入兩個相鄰橋臂，另兩個橋臂接固定電阻。如果工作片的應變為，則電橋的輸出電壓為（2）半橋雙臂接法
如圖a-6所示，將兩個工作片接入電橋的兩個相鄰橋臂，另兩個橋臂接固定電阻，兩個工作片同時互為溫度補償片。如果工作片的應變分別為和，則電橋的輸出電壓為若，則電橋的輸出電壓為即為半橋單臂接法的兩倍。
圖a-6
半橋雙臂接法
圖a-7
全橋接法（3）全橋接法
如圖a-7所示，電橋的四個橋臂全部接入工作片，如果工作片的應變分別為、、和，則電橋的輸出電壓為若，則電橋的輸出電壓為即為半橋單臂接法的四倍。必須注意，接入同一電橋各橋臂的應變片（工作片或溫度補償片）的電阻值、靈敏系數和電阻溫度系數均應相同。應變片在構件上的布置可根據具體情況靈活採取各種不同的方法。應變片在構件上的布置和在電橋中的接法可參見有關資料。
第二個問題：根據電橋的性質，溫度補償並不困難。只要用一個應變片作為溫度補償片，將它粘貼在一塊與被測構件材料相同但不受力的試件上。將此試件和被測構件放在一起，使它們處於同一溫度場中。粘貼在被測構件上的應變片稱為工作片。在連接電橋時，使工作片與溫度補償片處於相鄰的橋臂，如圖a-5所示。因為工作片和溫度補償片的溫度始終相同，所以它們因溫度變化所引起的電阻值的變化也相同，又因為它們處於電橋相鄰的兩臂，所以並不產生電橋的輸出電壓，從而使得溫度效應的影響被消除。

⑦ 金屬箔式應變片單臂電橋實驗將應變片換成橫向補償後會產生怎樣的數據

1/4橋變成半橋？如果是這個樣子，測試數據會比原數據大，因為泊松應變的存在。

⑧ 用單臂電橋測量電路測量熱敏電阻，用不用溫度補償，，

既然是熱敏電阻,在測量時得到的值,對應的溫度,在誤差范圍內就沒關系啦!一般在常溫段,都是線性較好的.要注意它是正溫系數或負溫系數就是了.

⑨ 半橋單臂電橋電路時，為什麼一定要考慮溫度補償問

應變片安裝在可以自由膨脹的試樣上，試樣不受外力作用，當環境溫度發生變化時，應變片的指示應變會隨著溫度的變化而變化。該指示應變的變化一部分是由於試樣的熱脹冷縮（稱為試樣的溫度應變）所致；另一部分是由於環境溫度變化直接造成電阻絲電阻變化所致。考慮溫度補償，由於補償塊與試樣材質相同，所以由於環境溫度變化（非外力作用）引起的應變變化相同，單臂半橋的測量電阻為兩個橋臂應變之差，正好消除了環境溫度變化的影響。