基于双通道参数检测的高精度应变测量技术.pdf

88 传感器与微系统(TransducerandMicrosystemTechnologies) 2011年 第3O卷 第2期 基于双通道参数检测的高精度应变测量技术 张佳薇 ，刘 方 一 (东北林业大学 机 电工程学院。黑龙江 哈尔滨 150040) 摘 要：针对应变检测中外界因素对检测结果的干扰，检测电路中器件参数非理想化给检测精度带来的 影响，应用双通道参数检测原理，设计了高精度应变检测电路，介绍其工作原理，并对检测电路的转换函数 进行误差分析。在此基础上设计了应变检测仪，通过实验验证，应变检测值呈 良好的线性关系，而且与理 论值很接近，具有较高的测量精度、稳定性、抗干扰性和可靠性。该分析误差的方法在其他电路设计中有 一 定的参考价值。 关键词：双通道参数检测；应变测量；高精度；线性化 中图分类号：TB971 文献标识码 ：A 文章编号：1000-9787(2011)02--0088-03 H…igh’-preci·si·on strain‘m easurni●g t-ech’nol’ogy lDaSed10n double-channelparametricmeasurement ZHANGJia—wei，LIU Fang (Collegeof Engineering，NortheastForestryUniversity，Harbin150040，China) Abstract：Perturbingfactorsandparametersoftheunstablecircuitelementsbringbadeffectsontheaccuracyof strainmeasurement．Aimed to improvetheaccuracy，themeasuring circuitbasedon two—channelparametric measurementwith resistance strain—gauge half-bridge is designed．The principle ofstrain measurement is introduced，then the errorsofmeasuringcircuitsisanalyzed．A measuring system basedon theprincipleis developed．Thetestindicatesthatlinearvaluesareclosetothenominalvaluesand theaccuracy，stability，anti— interferenceandreliabilityareexcellent．Theapproachofanalyzingerrorisworthwhileforothercircuits． Keywords：double—channelparametric t；highprecision；linearization 0 引 言 测 电路转换函数线性化。 在建筑、材料和工程等领域中，应变检测是重要的分析 1 双通道检测原理 手段，应变检测框图 如图1所示。通常情况下应变属于 单通道检测的数学模型可表示为 微小信号，在测量过程中容易受到干扰的影响，使应变准确 Y )． 测量变得困难。在工程应用和应变检测仪设计中，以应变 其中，Y为与检测参数相关的检测结果；，为检测 电路 计电桥作为应变检测 电路的形式被广泛地应用 J，这类 转换函数；为检测参数；6为干扰因素对检测参数影响的 型的电路的缺点是容易受到环境因素和供 电电源参数不稳 集合。 定的影响，使得应变检测结果