基于虚拟仪器技术的应变测量的设计及应用

　　3 信号滤波电路

　　从应变片组成的电桥电路中出来的电压信号通常会伴随着噪声、振动等于扰，为了得到较为准确的低频应变信号，在将采集到的应变信号送到计算机之前，需要进行滤波处理。双二阶环滤波电路利用两个以上的加法器、积分器等组成的运算放大电路，根据要求的传递函数，引入适当的反馈，构成滤波电路。其突出特点是电路灵敏度低，特性非常稳定，并可实现多种滤波功能，这里使用低通滤波。具体电路如图3所示。

　　构成低频滤波器时，电路固有频率和通带增益如下：

　　4．1 电阻片的温度效应

　　电阻片由金属材料制成，它的阻值随着温度的变化也将产生变化。另外，由于试件和电阻材片的线性膨胀系数不同，从而会使电阻片的阻值发生变化。温度变化引起的电阻变化是客观存在的，但不希望在测量结果中反映出来。

　　4．2 温度补偿

　　作为测量电桥的四个臂，当称重时受到负载F的作用后，R1，R2受拉伸阻值增加，R3，R4受压缩阻值下降，四个应变片组成差动电桥，输出特性的线性度好，并且还具有温度补偿作用。输出应变信号电压为：

　　式中：ε1，ε2，ε3，ε4分别为各桥臂应变片感受的应变量；εT为各应变片随温度变化所产生的应变量。