應變傳感器的測量值校準原理-電阻應變計
傳感器校準
傳感器必須在已知的電場中進行校準,從而使應變傳感器的測量值與物
理應變值相關聯。這個校準過程可以確保所測量的電壓轉換成物理應變時
具有較準確的因數。一旦進行了校準,并且各種參數的影響被量化后,該
傳感器就可以用于測量類似安裝條件下任何裝置的應變。
壓電傳感器與傳統的電阻應變片之間的關鍵區別。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,對于傳統的應變計,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
感器不可能分出結構的主應變。至少需要兩個傳感器,才能構造出壓電或
機械各向異性材料。這排除了使用壓電傳感器對應變的縱向和橫向測量的
必要性。對于校準,橫向應變是先驗已知的,它可以用于推導一個修正因
子。
壓電傳感器相對于傳統的電阻應變計的一個主要優勢是其卓越的信噪
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(時間對數律
)。在最初極化一段時間以后,材料會變得非常穩定。除非應力水平非常
高,否則壓電陶瓷材料的性能會獨立于應力。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