應(yīng)變傳感器的測量值校準(zhǔn)原理-電阻應(yīng)變計
傳感器校準(zhǔn)
傳感器必須在已知的電場中進行校準(zhǔn),從而使應(yīng)變傳感器的測量值與物
理應(yīng)變值相關(guān)聯(lián)。這個校準(zhǔn)過程可以確保所測量的電壓轉(zhuǎn)換成物理應(yīng)變時
具有較準(zhǔn)確的因數(shù)。一旦進行了校準(zhǔn),并且各種參數(shù)的影響被量化后,該
傳感器就可以用于測量類似安裝條件下任何裝置的應(yīng)變。
壓電傳感器與傳統(tǒng)的電阻應(yīng)變片之間的關(guān)鍵區(qū)別。壓電傳感器的橫向靈
敏度和其縱向靈敏度具有相同的級別。然而,對于傳統(tǒng)的應(yīng)變計,橫向靈
敏度接近于零,并且通常被忽略。因此,一般情況下,僅使用一個壓電傳
感器不可能分出結(jié)構(gòu)的主應(yīng)變。至少需要兩個傳感器,才能構(gòu)造出壓電或
機械各向異性材料。這排除了使用壓電傳感器對應(yīng)變的縱向和橫向測量的
必要性。對于校準(zhǔn),橫向應(yīng)變是先驗已知的,它可以用于推導(dǎo)一個修正因
子。
壓電傳感器相對于傳統(tǒng)的電阻應(yīng)變計的一個主要優(yōu)勢是其卓越的信噪
比和高頻率的噪聲抑制。
壓電陶瓷材料的性能在材料初始極化后隨時間逐漸變化(時間對數(shù)律
)。在最初極化一段時間以后,材料會變得非常穩(wěn)定。除非應(yīng)力水平非常
高,否則壓電陶瓷材料的性能會獨立于應(yīng)力。建議在遠低于居里溫度的溫
度下操作,以避免加速材料老化,增加電損失和降低安全應(yīng)力。圖2所示的
壓電陶瓷片元件可以作為制動器(這種情況下,V.為施加值)或者傳感器
(這種情況下,y.為測量值)。這些操作模式在下面將做描述