測力傳感器常見的影響因素有哪些

2020-12-10 電子發燒友

測力傳感器常見的影響因素有哪些

長沙諾賽希斯 發表於 2020-12-04 10:24:36

　　測力傳感器如遇性能不穩定，輸出的信號就會有誤，給使用者帶來不便。因此保證設備性能穩定很關鍵，但影響其不穩定的因素很多，為方便排查，下面一起看看幾大常見的影響因素有哪些？

　　1、彈性元件的金屬材料

　　彈性元件的金屬材料對測力傳感器的綜合性能和長期穩定性起關鍵作用。應選擇強度極限和彈性極限高，彈性模量的時間、溫度穩定性好，彈性滯後小，機械加工和熱處理產生的殘餘應力小的材料。有資料表明：只要材料淬火後的塑性好，它在機械加工和熱處理後的殘餘應力就小。還要特別重視彈性模量隨時間的穩定性，要求在測力傳感器使用壽命期間內材料的彈性模具不發生變化。

　　2、製造工藝流程

　　應變式測力傳感器的工作原理和總體結構決定了，在生產工藝流程中有些工序必須手工操作，人為的因素對測力傳感器的質量影響較大。因此必須制訂科學合理並可重複的製造工藝流程，並在其中增加電子計算機控制的自動化或半自動化工序，儘量減少人為因素對產品質量的影響。

　　

　　3、測力傳感器的結構

　　測力傳感器的彈性元件、外殼、膜片及上壓頭、下壓墊的設計，都必須保證受載後在結構上不產生性能波動，或性能波動很小，為此在測力傳感器設計時，應儘量作到應變區受力單一，應力均勻一致;貼片部位最好為平面;在結構上保證具有一定的抗偏心載荷和側向載荷的能力;安裝力遠離應變區，測量時應避免載荷支承點的位移。儘管測力傳感器屬於裝配製造產品，但為了保證具有最佳技術性能和長期穩定性，儘可能將它設計成一個整體結構。

　　4、機械加工與熱處理工藝

　　彈性元件在機械加工過程中，由於表面變形的不均勻產生較大的殘餘應力，切削用量越大，殘餘應力就越大，磨削加工產生的殘餘應力最大。因此應制訂合理的加工工藝和規定適當的切削用量。彈性元件在熱處理過程中，由於冷卻溫度不均勻和金屬材料相變等原因，在芯部和表層產生方向不同的殘餘應力，其芯部為拉應力，表層為壓應力。必須通過回火處理工藝，在其內部產生方向相反的應力，與殘餘應力相互抵消，減少殘餘應力的影響。

　　5、電路補償與調整

　　應變式測力傳感器屬於裝配製造，貼片組橋後就形成了產品，由於內部不可避免的產生一些缺陷和外界環境條件的影響，測力傳感器的某些性能指標達不到設計要求，因此必須進行各項電路補償與調整，提高測力傳感器本身的穩定性和對外部環境條件的穩定性。完善而精細的電路補償工藝，是提高測力傳感器穩定性的重要環節。

　　6、防護與密封

　　防護與密封是測力傳感器製造工藝流程中的要害工序，是測力傳感器耐受客觀環境和感應環境影響而能穩定可靠工作的根本保障。如果防護密封不良，粘貼在彈性元件上的電阻應變計及應變粘結劑膠層，都會吸收空氣中的水分而產生增塑，造成粘結強度和剛度下降，引起零點漂移和輸出無規律變化，直至測力傳感器失效。

　　因此有效的防護密封是測力傳感器長期穩定工作的根本保證，否則將使各項工藝成果前功盡棄。

　　提高測力傳感器的穩定性除處理好上述各種因素的影響外，最重要的途徑就是採取各種技術措施和工藝手段，模擬使用條件進行有效的人工老練試驗，儘量多的釋放殘餘應力使其性能波動減至最小。
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