Question

力学电测实验中全桥电路与半桥电路为什么有个温度补偿片的区别？

材料力学弯扭组合电测实验问答分析中问到了关于全桥与半桥电路关于温度补偿片的区别，当采用半桥电测时为什么要用温度补偿片进行温度补偿？

Answer 1

首先要了解什么是温度补偿：

温度效应的补偿：在贴有应变片的构件总是处在某一温度场中。若敏感栅材料的线膨胀系数与构件材料的线膨胀系数不相等，则当温度发生变化时，由于敏感栅与构件的伸长（或缩短）量不相等，在敏感栅上就会受到附加的拉伸（或压缩），从而会引起敏感栅电阻值的变化，这种现象称为温度效应。敏感栅电阻值随温度的变化率可近似地看作与温度成正比。温度的变化对电桥的输出电压影响很大，严重时，每升温，电阻应变片中可产生几十微应变。显然，这是非被测（虚假）的应变，必须设法排除。排除温度效应的措施，称为温度补偿。

根据电桥的性质，温度补偿并不困难。只要用一个应变片作为温度补偿片，将它粘贴在一块与被测构件材料相同但不受力的试件上。将此试件和被测构件放在一起，使它们处于同一温度场中。粘贴在被测构件上的应变片称为工作片。在连接电桥时，使工作片与温度补偿片处于相邻的桥臂，因为工作片和温度补偿片的温度始终相同，所以它们因温度变化所引起的电阻值的变化也相同，又因为它们处于电桥相邻的两臂，所以并不产生电桥的输出电压，从而使得温度效应的影响被消除。

而你所说的半桥电路中，有一个是工作片，邻臂属于温度补偿片。其它2个为标准电阻。

具体公式：

...............................................(1)

当U0=0时，电桥处于平衡状态。因此，电桥的平衡条件为R1R3=R2R4。当处于平衡的电桥中各桥臂的电阻值分别有、、、变化时，可近似地求得电桥的输出电压，只需要把变化值与（1）式结合化简：

......(2)

倘若应变值ε和应变片的灵敏度K相等，即有：K=ε,也就是说：:ΔR/R恒等于Kε。代入（2）中即可得出：

..................(3)

现在你根据上面公式再去理解上面的温度补偿就比较直观了。也就很好理解为什么工作片要与温度补偿片处于相邻的桥臂了。

而全桥电路指的是4个都是应变片，根据上面公式，你可以很好知道全桥电路自身就有一定的温度补偿功能。

要特别的注意，接入同一电桥各桥臂的应变片（工作片或温度补偿片）的电阻值、灵敏系数和电阻温度系数必需均应相同。