Расчет погрешности канала измерения деформации

[Soran 0]

Здравствуйте, система измерений деформации. Измерительный канал состоит из двух тензорезисторов (один наклеивается на испытываемый образец вдоль плоскости растяжения, другой - компенсационный (для компенсации температурной погрешности), наклеивается поперечно областирастяжения и соответственно не растягивается). Эти два тензорезитора образуют полумост, который подключается к модулю тензоизмерений, в который встроены еще два резистора, таким образом образуется мост. Скажите пожалуйста, как посчитать погрешность канала, если в описании типа на тензорезистор написано, что погрешность измерений 6 %, погрешность модуля при полумосте 5,8 %. Если их складывать под корнем в квадратах, то погрешность получается примерно 7 %, это очень много. И еще, скажите пожалуйста, стоит ли учитывать погрешность второго тензорезистора если он не растягивается? Спасибо.

[vladyur 7]

Дорогой друг.

Задачу, которую вы поставили, в современной метрологии не имеет решения. Метрологическая характеристика функции на множестве метрлологических аргум ентов (т.е. аргументов, известных с погрешностью) в настоящее время не определима. Есть для некоторых частных случаев функции погрешностей, установленные на уровен нормативов Госстандарта. Неизвестно откуда взятые. И формулы при этом трехэтажные и никто ими, естественно, не пользуется. Полищите в нормативных документах формулы для определения объема нефти в нефтехранилище с учетом ошибки в измерении высоты, диаметра, температуры и пр. В общем, современная метрология не имеет соответствующей математической базы. Так что никто вам не подскажет как решить вашу задачу. Руководствуйтесь интуицией.

[Данилов А.А. 1991]

Уважаемы Soran!

Давайте начнём с того, что Вас должна интересовать не погрешность резистора, а погрешность их отношений. Именно для этого Вы и рассматриваете полумост. При этом Вы делаете предположение о том, что тензорезисторы изготовлены в едином технологическом цикле из одной партии, а потому обладают близкими метрологическими характеристиками как по абсолютной погрешности, так и по температурному коэффициенту сопротивлений. При таком предположении при пределах погрешности резисторов 5 % погрешность их отношения может быть 1%, 0,1% и даже меньше. Не забывайте про то, что сам мост должен настраиваться с помощью второго плеча

Почитайте учебное пособие Шлыкова Г.П., в частности пункт 2.7.2 на страницах 70-73

[Soran 0]

Спасибо Вам большое за ответ, сейчас почитаю. P.S. в университете занимались по Вашему учебному пособию

[Soran 0]

Скажите пожалуйста, а если мы используем для измерений только один тензорезистор в мосте, остальные просто резисторы. При балансировке моста мы исключили отклонения резисторов от номинала. Но как быть с температурной погрешностью, то есть изменением сопротивления резисторов с температурой? Допустим мы знаем что резистор изменяет сопротивление 0,01 % на градус. Посчитали изменение для 10 градусов и где это надо учесть? То есть как внести поправку? Спаибо!

[allar 90]

Вам нужно знать точные зависимости изменения R от номинального значения как для тензорезистора, так и для резистора. Далее рассмотреть что получается для различных температур и различных деформаций, после чего определить функцию зависимости поправки от температуры и деформации одним из численных методов.

Но это всё теория. Как показывает практика - лучше этим не заморачиваться а определять индивидуальные значения поправок для различных деформаций и температур экспериментально.

[Soran 0]

Вам нужно знать точные зависимости изменения R от номинального значения как для тензорезистора, так и для резистора. Далее рассмотреть что получается для различных температур и различных деформаций, после чего определить функцию зависимости поправки от температуры и деформации одним из численных методов.

Но это всё теория. Как показывает практика - лучше этим не заморачиваться а определять индивидуальные значения поправок для различных деформаций и температур экспериментально.

Допустим, если мы знаем данную поправку. Измерили мы выходное напряжение моста и разделили на входное, получили результат измерения деформации. И как применять данные поправки? То есть, например, если сопротивление резисторов возросло в результате увеличения температуры, эту поправку к чему надо прибавить? Прошу прощения, наверно вопросы глупые, но необходимо узнать!

[allar 90]

Вам нужно знать точные зависимости изменения R от номинального значения как для тензорезистора, так и для резистора. Далее рассмотреть что получается для различных температур и различных деформаций, после чего определить функцию зависимости поправки от температуры и деформации одним из численных методов.

Но это всё теория. Как показывает практика - лучше этим не заморачиваться а определять индивидуальные значения поправок для различных деформаций и температур экспериментально.

Допустим, если мы знаем данную поправку. Измерили мы выходное напряжение моста и разделили на входное, получили результат измерения деформации. И как применять данные поправки? То есть, например, если сопротивление резисторов возросло в результате увеличения температуры, эту поправку к чему надо прибавить? Прошу прощения, наверно вопросы глупые, но необходимо узнать!

Таблица поправок для различных значений температур и деформаций у Вас есть? Численные методы аппроксимации Вам знакомы - линейная, квадратная, кубическая...