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影响测力传感器稳定性的因素有哪些?

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影响测力传感器稳定性的因素有哪些?

影响测力传感器稳定性的因素较多,归纳起来主要有:

1.测力传感器的结构

测力传感器的弹性元件、外壳、膜片及上压头、下压垫的设计,都必须保证受载后在结构上不产生性能波动,或性能波动很小,为此在测力传感器设计时,应尽量作到应变区受力单一,应力均匀一致;贴片部位为平面;在结构上保证具有一定的抗偏心载荷和侧向载荷的能力;安装力远离应变区,测量时应避免载荷支承点的位移。

2.弹性元件的金属材料

弹性元件的金属材料对测力传感器的综合性能和长期稳定性起关键作用。应选择强度极限和弹性极限高,弹性模量的时间、温度稳定性好,弹性滞后小,机械加工和热处理产生的残余应力小的材料。

3.机械加工与热处理工艺

测力传感器弹性元件在机械加工过程中,由于表面变形的不均匀产生较大的残余应力,切削用量越大,残余应力就越大,磨削加工产生的残余应力大。

应制订合理的加工工艺和规定适当的切削用量。称重传感器弹性元件在热处理过程中,由于冷却温度不均匀和金属材料相变等原因,在芯部和表层产生方向不同的残余应力,其芯部为拉应力,表层为压应力。必须通过回火处理工艺,在其内部产生方向相反的应力,与残余应力相互抵消,减少残余应力的影响。

4.电阻应变计与应变粘结剂

称重传感器电阻应变计应具有很好的性能,要求灵敏系数稳定性好,热输出小,机械滞后和蠕变小,应变量为1000×106时疲劳寿命可达108,电阻值偏差小,批次质量均一性好等。应变粘结剂应具有粘结强度大,抗剪强度高;弹性模量较大且稳定;电绝缘性能好;具有与弹性元件相同或相近的热膨胀系数;蠕变和滞后小;固化时胶层体积收缩小等。

5.制造过程

应变计测力传感器的工作原理和整体结构决定了在生产过程中必须手动操作某些程序,而人为因素对称重传感器的质量影响更大。因此,有必要制定科学,合理和可重复的制造过程,并添加由电子计算机控制的自动化或半自动化过程,以减少人为因素对产品质量的影响。

6.电路补偿与调整

应变片式测力传感器属于装配制造,产品是在贴片组桥之后形成的。由于不可避免的内部缺陷和外部环境条件的影响,称重传感器的某些性能指标不能满足设计要求,因此必须进行各种电路补偿和调整以提高称重传感器本身的稳定性以及对外部的稳定性。