中卫变器原理及补偿措施

    中卫变器是工程应用中最多的中卫变器之一，发展历史也最早。它是将重量信号或信号转换成电量信号的一种装置。中卫变器外形构造多样，有柱形、S形、长方形、单孔、双孔等等，但原理基本上都差不多，都是采用金属电阻应变片组成测量桥路，当有重量在上面的时候，电阻丝发生形变，导致电阻增加，它们之间是几乎线性变化关系，由此可以推断出重量的大小。下面说下惠斯登电桥中把应变片电阻变化转换成电变化的过程。
设：电桥的输入激励电为Ei,
则电桥的输出电△E0为：
△E0=Ei×[(R1R3-R2R4)/(R1+R2)(R3+R4)]
设电桥中四个电阻初始值相等，即
R1=R2=R3=R4， 
则△E0=0。
当受到外作用后，设电阻值R1应变后的电阻变化为R+△R，则电桥的输出电△E0为：
△E0=Ei[△R/（4R+2△R）]≌（△R/4R）Ei  (R＞＞△R)
由于△R=R×K0×ε，所以
△E0=（Ei×K0×ε）/4
例如，设K0=2，ε=1000×0.000001,Ei=1V
则:△E0=(1×2×1000×0.000001)/4=0.5mV
中  K0=系数（一般为2）
ε=应变系数(一般为500×0.000001~2000×0.000001;相当于10~40Kgf/mm2。)
    为了增加电桥的视在输出,大多都将电桥设计成4枚应变片都受作用的形(4个工作片)。
此时△E0=0.5mV×4=2mV
    中卫变器在制造过程中，为了改善它的性能指标，特别是对中卫变器输出的影响，需要对应变电路进行附加的零点和灵敏度补偿。此外，还需要增加各种补偿电阻。
零点补偿也就是减小电桥零点受变化的大小，所以，除了应变片本身的自补偿外，还需加入了电阻系数和电桥中应变片的系数不同的电阻元件，来加强补偿作用，让中卫变器的零点漂移变小。
    灵敏度补偿是为了减小输出电受变化的大小，也就是补偿弹性体的弹性系数和应变片的灵敏度系数受变化的大小。所以，在电桥中串联两个和电桥补偿作用相同的电阻。电路中的其它电阻用于维持电桥的初始平衡，将中卫变器额定输出和输入电阻等参数调整到规定的数值。
    现在，国内中卫变器已经趋向成熟，虽然形多样，但万变不离其宗，原理都差不多，电路补偿是中卫变器必须具备的一部分，它对改善中卫变器的性能有很大帮助，这也是很多厂家提高产品性能的通俗做法。