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    影響測力傳感器穩定性的幾大因素?

    瀏覽次數:260發布日期:2021-07-14
      今天我們來討論一下影響測力傳感器穩定性的因素,傳感器不穩定輸出的信號就會有誤,給使用者帶來不便,因此,要提高穩定性就要從源頭開始控制,掌握影響穩定性的基本因素,盡力避免影響,然而影響測力傳感器穩定性的因素有很多,具體都有哪些呢?這就是我們今天要講的重點了,下面一起來看看。
     
      (1)該傳感器的結構,這和結構有什么緊密關聯呢?首先我們要知道傳感器的彈性元件、外殼、膜片以及上壓頭、下壓墊的設計,要保證受載后在結構上不產生性能波動,或性能波動很小,這就要在設計的時候,盡量做到應變區受力單一了,應力均勻一致,貼片部位最好是平面,因此在結構上,就要保證一定抗偏心載荷的能力,安裝遠離應變區,測量時應避免載荷支承點的位移。盡管傳感器屬于裝配制造產品,但為了保證具有最佳技術性能和長期穩定性,盡可能將它設計成一個整體結構。
     
      (2)彈性元件的金屬材料,可不要小瞧它,它對測力傳感器的綜合性能和長期穩定性起關鍵作用。所以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,彈性滯后小,機械加工和熱處理產生的殘余應力小的材料。有資料表明:只要材料淬火后的塑性好,它在機械加工和熱處理后的殘余應力就小。還要特別重視彈性模量隨時間的穩定性,要求在傳感器使用壽命期間內材料的彈性模具不發生變化。
     
      (3)彈性元件在機械加工過程中,由于表面變形的不均勻產生較大的殘余應力,切削用量越大,殘余應力就越大,磨削加工產生的殘余應力最大。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,由于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余應力,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,與殘余應力相互抵消,減少殘余應力的影響。
     
      (4)電阻應變計應具有最佳性能,要求靈敏系數穩定性好,熱輸出小,機械滯后和蠕變小,應變量為1000×10-6時疲勞壽命可達108,電阻值偏差小,批次質量均一性好等。應變粘結劑應具有粘結強度大,抗剪強度高;彈性模量較大且穩定;電絕緣性能好;具有與彈性元件相同或相近的熱膨脹系數;蠕變和滯后小;固化時膠層體積收縮小等。粘貼電阻應變計時一定要嚴格控制膠層厚度,因為粘結強度隨膠層厚度的增加而降低。這是由于薄的膠層需要更大的應力才能變形,不易產生流動和蠕變,界面上的內應力很小,產生氣泡和缺陷的幾率也比較小,應變傳遞性能好,只要防護密封合理就可達到較高的穩定性水平。
     
      (5)該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,人為的因素對傳感器的質量影響較大。因此必須制訂科學合理并可重復的制造工藝流程,并在其中增加電子計算機控制的自動化或半自動化工序,盡量減少人為因素對產品質量的影響。
     
      (6)該傳感器屬于裝配制造,貼片組橋后就形成了產品,由于內部不可避免的產生一些缺陷和外界環境條件的影響,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,是提高傳感器穩定性的重要環節。
     
      (7)防護與密封是測力傳感器制造工藝流程中的要害工序,是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,直至傳感器失效。因此有效的防護密封是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。
     
      (8)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,最重要的途徑就是采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,盡量多的釋放殘余應力使其性能波動減至最小。
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