????    1．電橋電路的非線性誤差??

??將4片單軸式電阻應(yīng)變計(jì)粘貼在圓柱式彈性元件應(yīng)變區(qū)距底部1／3高度的截面上，組成惠斯通電橋電路。其電阻應(yīng)變計(jì)粘貼位置和電橋電路如圖14-1和圖14-2所示。??

 ??

??設(shè)電橋各橋臂的電阻值相等，即Ri =R2 =R3 =R4 =R，當(dāng)圓柱式彈性元件承受拉向載荷作用時(shí)，應(yīng)變區(qū)產(chǎn)生軸向拉伸應(yīng)變e，可推導(dǎo)出靈敏度公式為：??

????    圖??14-1  電阻應(yīng)變計(jì)粘貼位置圖    圖14-2  電橋電路簡(jiǎn)圖??

??    從上式可以看出，輸出靈敏度與應(yīng)變之間是非線性關(guān)系，只有在彈性元件的軸向拉伸應(yīng)變￡足夠小時(shí)，它們之間才成線性關(guān)系，即：

??    S-垮一1. 28e????????

??  ??  比較這兩個(gè)公式，其非線性誤差A(yù)l為：??

??    1—1.  28e -1.128￡(1 -0.72e)一0.72￡????

????    1. 28e??

??    2．截面積變化引起的非線性誤差??

????    圓柱式彈性元件的軸向應(yīng)力仃、軸向應(yīng)變￡、初始截面積??A。與載荷P的關(guān)系為：????

????    當(dāng)受拉向或壓向載荷作用時(shí)，彈性元件的截面積減小或增大，由于泊松比的影響，軸向??與徑向應(yīng)變相差較大。測(cè)量此軸向、徑向應(yīng)變的電阻應(yīng)變計(jì)組成的電橋輸出較小。為了提高靈敏度就必????須增大應(yīng)變量，從而產(chǎn)生較大的非線性誤差。可推導(dǎo)出受拉向或壓向載荷作用時(shí)，截面積變化引起的非線性誤差??????

??    3．電阻應(yīng)變計(jì)的非線性誤差??

????    通常認(rèn)為，粘貼在彈性元件應(yīng)變區(qū)的電阻應(yīng)變計(jì)，在彈性元件變形時(shí)產(chǎn)生的應(yīng)????

????變值與電阻應(yīng)變計(jì)電阻的相對(duì)變化量成嚴(yán)格的線性關(guān)系，實(shí)踐證明這種認(rèn)識(shí)是不全面的，它們只是在一定的應(yīng)變??范圍內(nèi)才保持線性關(guān)系。當(dāng)電阻應(yīng)變計(jì)承受較大的應(yīng)變量時(shí)，應(yīng)變值與電阻相對(duì)變????化的非線性關(guān)系便突出地表現(xiàn)出來(lái)，應(yīng)變量越大，非線性誤差越大。其誤差△。的絕對(duì)值為：????

??????    △。一等????s????????????

??    由上式知，為提高圓柱式稱重傳感器的固有線性，必須控制應(yīng)變區(qū)的應(yīng)變量。若將A3控制在0. 05%以內(nèi)，利用上式可計(jì)算出在此誤差下的應(yīng)變值：??

??    2A3-2×0.0005   -0.001-1000×106??

??    8-ji=二i2-1??

??????    為了使圓柱式稱重傳感器的靈敏度達(dá)到2.0 mV/V，必須增大軸向應(yīng)變，其值可達(dá)e=1 800×10-6以上，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)1 000×1016 7因此非線性誤差較大。??

??    從上述各項(xiàng)非線性誤差的分析，不難得出圓柱式稱重傳感器的固有線性很差，承受拉向載荷時(shí)，輸出呈遞增的拋物線；承受壓向載荷時(shí)，輸出呈遞減的拋物線。????

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