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測(cè)量鏈
為了便于理解，我們采用了單軸應(yīng)力測(cè)試作為示例。下圖顯示了測(cè)量信號(hào)的流程。圖中顯示了影響量以及對(duì)整個(gè)測(cè)量鏈的影響。
測(cè)量對(duì)象 (DUT)
當(dāng)被測(cè)物體被加載后，將在材料上產(chǎn)生應(yīng)力 σ，這將產(chǎn)生與 彈性模量成反比 的應(yīng)變。材料的表面應(yīng)變可以通過(guò)應(yīng)變片來(lái)進(jìn)行測(cè)量。
彈性模量表現(xiàn)出不確定度（彈性模量容差）。通過(guò)對(duì)結(jié)構(gòu)鋼的廣泛檢定，彈性模塊的容差高達(dá)4.5%。彈性模量還受到 溫度以及彈性模量溫度系數(shù) 的影響。
如果應(yīng)變片被黏貼到 凸出物體表面 (例如彎曲桿) ，測(cè)量柵絲的應(yīng)變將會(huì)大于物體表面的應(yīng)變。
黏貼 膠水的厚度 和應(yīng)變片的結(jié)構(gòu)也會(huì)對(duì)應(yīng)變產(chǎn)生微小影響。溫度的變化 ∆t 和材料膨脹溫度系數(shù) 會(huì)引起熱膨脹，其會(huì)對(duì) 零點(diǎn)有關(guān)的測(cè)量 產(chǎn)生顯著的影響。
安裝
理想情況下，測(cè)量柵絲的實(shí)際應(yīng)變?yōu)?
在實(shí)際的應(yīng)用中，盡管非常小心，排列和安裝錯(cuò)誤等也會(huì)發(fā)生。應(yīng)變片作為彈性部件會(huì)屈服于機(jī)械應(yīng)變，膠水的流體特性以及自發(fā)應(yīng)變負(fù)載后應(yīng)變片邊緣區(qū)域會(huì)產(chǎn)生 遲滯效應(yīng)，因此會(huì)產(chǎn)生 輕微的蠕變。 (在傳感器制造過(guò)程中，通常通過(guò)調(diào)節(jié)橫向橋路來(lái)最小化）。在應(yīng)力測(cè)試過(guò)程中，盡管可以通過(guò)一些方式可以將蠕變最小化，但通常來(lái)說(shuō)是沒(méi)有必要的。但對(duì)于彎曲表面安裝，應(yīng)變誤差會(huì)變大（見(jiàn)上文）。
如果測(cè)量點(diǎn)沒(méi)有 充分防潮，膠水和應(yīng)變片基底會(huì)吸收水分，這將會(huì) 產(chǎn)生較大的誤差。
含水量也影響測(cè)量值的穩(wěn)定性（見(jiàn)下文應(yīng)變傳感器：絕緣電阻）。尤其是零點(diǎn)有關(guān)的測(cè)量。測(cè)試工程師必須小心觀察和處理，以避免上述負(fù)面影響。并且，需要對(duì)測(cè)量點(diǎn)進(jìn)行必要地保護(hù)，以確保正確的測(cè)量結(jié)果，尤其是與零點(diǎn)相關(guān)的測(cè)量。
以上描述的所有現(xiàn)象將會(huì)導(dǎo)致應(yīng)變測(cè)量柵絲的應(yīng)變無(wú)法和材料應(yīng)變完全匹配。
應(yīng)變片
應(yīng)變片將應(yīng)變轉(zhuǎn)換為測(cè)量柵絲的電阻變化，其正比于應(yīng)變。
K 系數(shù)的容差和溫度靈敏度 是不確定性的主要因素。
還應(yīng)該注意的是如果應(yīng)變不均勻分布，測(cè)量柵絲將被平均轉(zhuǎn)換為電阻變化。因此如果錯(cuò)誤的應(yīng)變片長(zhǎng)度被選擇，測(cè)得的應(yīng)變可能會(huì)過(guò)大或過(guò)小。
應(yīng)變片對(duì)溫度的響應(yīng)會(huì)影響零點(diǎn)。尤其是存在較大的溫差或是應(yīng)變片無(wú)法很好匹配材料的熱膨脹系數(shù)時(shí)。
自加熱 (應(yīng)變片的功率轉(zhuǎn)換) 有著相似的結(jié)果, 因?yàn)檫@將導(dǎo)致材料和應(yīng)變片之間產(chǎn)生溫差。這也是為何現(xiàn)代測(cè)量放大器設(shè)置 非常低的激勵(lì)電壓 的原因。甚 至是非常小的橋路輸出電壓都會(huì)被放大器精確放大。同時(shí)需要指出的，非常薄的材料和散熱非常差的材料也會(huì)出現(xiàn)這種情況。
頻繁變化的應(yīng)變，并且大振幅 (> 1500 µm/m)將會(huì)使測(cè)量柵絲產(chǎn)生疲勞，從而產(chǎn)生零漂。
應(yīng)變片的橫向靈敏度是存在的，但不會(huì)產(chǎn)生大的誤差。在單軸應(yīng)力狀況下，通過(guò)對(duì) K 系數(shù)的實(shí)驗(yàn)檢定，已經(jīng)將其考慮在內(nèi)了。
對(duì)于應(yīng)變測(cè)量來(lái)說(shuō)，線性誤差（最高可達(dá) 1000 µm/m）是可以忽略不計(jì)的。
潮氣的滲透會(huì)降低絕緣電阻，其反過(guò)來(lái)會(huì)產(chǎn)生電阻分流連接到應(yīng)變片。通常體現(xiàn)為 測(cè)量值的不穩(wěn)定。低歐姆的應(yīng)變片對(duì)濕度和潮濕不敏感。
測(cè)量放大器
到測(cè)量放大器的輸入量是應(yīng)變片電阻的變化。
因?yàn)槠浞浅Ｐ?大約 1000 µm/m，K 系數(shù)為2，應(yīng)變電阻為 120 Ω，輸出僅有 0.24 Ω), 惠斯通電橋（四分之一橋）的其他三個(gè)電阻為固定電阻 (通常在測(cè)量放大器中)。全橋或半橋能夠降低測(cè)量不確定性，這里將不進(jìn)行討論。
這里僅考慮的是四分之一橋路的應(yīng)變片。橋路的不平衡和電阻的相對(duì)變化采用以下方式描述：
實(shí)際相關(guān)顯示了非常小的非線性，這將在下面更詳細(xì)描述。測(cè)量放大器為橋路提供供電電壓，放大橋路輸出電壓并產(chǎn)生測(cè)量值。
這里沒(méi)有考慮由于由于 引線電阻，干擾，熱電電壓和測(cè)量電路自身引起的測(cè)量誤差。這些可以通過(guò)一些公知的技術(shù)來(lái)完全避免(多線制, 增強(qiáng)型 Kreuzer 電路, 屏蔽, 現(xiàn)代 TF 測(cè)量放大器)。
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