补偿应变片

补偿应变片的定义与作用

补偿应变片（又称温度补偿应变片、参考应变片）是粘贴在不承受被测应变的补偿块上、的应变片，用于消除温度变化对测量结果的影响。

电桥补偿法的原理

工作应变片 $R_1$ 贴于试件表面承受应变，补偿应变片 $R_2$ 贴于同材质补偿块并置于试件附近，仅 $R_1$ 承受应变。

真实测量中，工作片阻值变化包含应变项与温度项：

参考应变片未受外力，其阻值变化仅包含温度项：

两电阻阻值之差为：

从而消除温度影响。

电桥输出电压关系

电桥输出电压与桥臂参数的关系为：

补偿条件与限制

• 补偿应变片必须与工作应变片处于中。
• 补偿块材质应与试件相同。
• 该方法简单方便，常温下效果好。
• 缺点是温度梯度变化大时，补偿片与工作片温度可能不一致，补偿效果下降。

参考片受力时的处理

若参考应变片必须受力，则其电阻变化中除温度项外还会叠加被测应变项，单靠两片相减不能只保留被测应变项；但两片仍处于同一温度场时，温度引起的共模变化仍可在电桥中抵消。此时可采用同件两片均受力的方案：

• 平行放置：两个应变片 $R_1,R_2$ 均沿受力方向，电阻变化均为 $\mathrm{\Delta }R=\epsilon KR+\mathrm{\Delta }{R}_T$。
• 垂直放置：$R_1$ 沿受力方向，$R_2$ 垂直于受力方向。$R_2$ 的电阻变化为 $\mathrm{\Delta }{R}_2=-\mu \epsilon KR+\mathrm{\Delta }{R}_T$（其中 $\mu$ 为泊松比），利用此差异进行补偿。