測力傳感器的組成與影響其穩(wěn)定性的因素有哪些

測力傳感器的組成部分是什么？現(xiàn)在讓我們?yōu)槟治鰷y力傳感器的內(nèi)部組成。事實(shí)上，它是由一個(gè)或多個(gè)彈性體組成的電橋電路(如惠斯登電橋)、變形電阻應(yīng)變片組成的電橋電路(如惠斯登電橋)、固定并粘貼在彈性體上的黏合劑和保護(hù)電子電路的密封膠。

影響測力傳感器穩(wěn)定性的因素很多，主要包括：

1.測力傳感器的結(jié)構(gòu)。

彈性元件、外殼、膜片、上壓頭、下壓墊的設(shè)計(jì)必須保證結(jié)構(gòu)不產(chǎn)生性能波動(dòng)，或性能波動(dòng)很小。因此，在設(shè)計(jì)測力傳感器時(shí)，應(yīng)力區(qū)域應(yīng)力應(yīng)盡可能單一，應(yīng)力應(yīng)力均勻，補(bǔ)丁部分為平面，確保結(jié)構(gòu)具有一定的抗偏心載荷和側(cè)向載荷能力，安裝力遠(yuǎn)離應(yīng)變區(qū)域，測量時(shí)避免載荷支撐點(diǎn)的位移。測力傳感器雖然是裝配制造產(chǎn)品，但為了保證最佳的技術(shù)性能和長期穩(wěn)定性，盡可能設(shè)計(jì)成一個(gè)整體結(jié)構(gòu)。

2.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(wěn)定性起著關(guān)鍵作用。選用強(qiáng)度極限和彈性極限高、彈性模量時(shí)間好、溫度穩(wěn)定性好、彈性滯后小、機(jī)械加工和熱處理產(chǎn)生的殘余應(yīng)力小的材料。數(shù)據(jù)顯示，只要材料淬火后塑性好，機(jī)械加工和熱處理后的殘余應(yīng)力就很小。還應(yīng)特別注意彈性模量的穩(wěn)定性，要求材料的彈性模具在測力傳感器的使用壽命內(nèi)保持不變。

3.機(jī)械加工和熱處理工藝。

在機(jī)械加工過程中，由于表面變形不均勻，彈性元件產(chǎn)生的殘余應(yīng)力，切割量越大，殘余應(yīng)力越大，磨削產(chǎn)生的殘余應(yīng)力最大。因此，應(yīng)制定合理的加工工藝，并規(guī)定由于冷卻溫度不均勻和金屬材料的變化，彈性元件在芯和表面產(chǎn)生不同方向的殘余應(yīng)力。內(nèi)部方向相反的應(yīng)力必須通過回火工藝抵消，以減少殘余應(yīng)力的影響。

4.電阻應(yīng)變劑和應(yīng)變粘結(jié)劑。

這是因?yàn)楸∧z層需要更大的應(yīng)力來變形，不易產(chǎn)生流動(dòng)和蠕變，界面應(yīng)力很小，產(chǎn)生氣泡和缺陷的可能性相對較小，應(yīng)變傳輸性能好，只要保護(hù)密封合理，就能達(dá)到較高的穩(wěn)定性水平。

5.制造工藝。

應(yīng)變測力傳感器的工作原理和整體結(jié)構(gòu)決定了一些工藝在生產(chǎn)過程中必須手動(dòng)操作，人為因素對測力傳感器的質(zhì)量影響很大。因此，必須制定科學(xué)、合理、可重復(fù)的制造過程，增加電子計(jì)算機(jī)控制的自動(dòng)化或半自動(dòng)化過程，盡量減少人為因素對產(chǎn)品質(zhì)量的影響。

6.補(bǔ)償和調(diào)整電路。

應(yīng)變測力傳感器是組裝制造的。產(chǎn)品形成后，由于內(nèi)部缺陷和外部環(huán)境條件，部分性能指標(biāo)不能滿足設(shè)計(jì)要求，必須進(jìn)行各種電路補(bǔ)償和調(diào)整，以提高測力傳感器本身的穩(wěn)定性和外部環(huán)境條件的穩(wěn)定性。完善精細(xì)的電路補(bǔ)償工藝是提高測力傳感器穩(wěn)定性的重要環(huán)節(jié)。

7.保護(hù)和密封。

保護(hù)和密封是測力傳感器制造過程中的關(guān)鍵過程，是測力傳感器穩(wěn)定可靠工作的根本保證。如果保護(hù)密封不良，粘貼在彈性元件上的電阻應(yīng)變計(jì)和應(yīng)變粘合層會(huì)吸收空氣中的水分，降低粘合強(qiáng)度和剛度，導(dǎo)致零漂移和輸出不規(guī)則變化，直到測力傳感器失效。

因此，有效的保護(hù)密封是測力傳感器長期穩(wěn)定工作的根本保證，否則會(huì)浪費(fèi)各種工藝成果。

8.穩(wěn)定性處理(人工老化試驗(yàn))

提高測力傳感器穩(wěn)定性最重要的方法是采取各種技術(shù)措施和工藝手段，模擬有效人工老化試驗(yàn)的使用條件，盡可能釋放殘余應(yīng)力，減少其性能波動(dòng)。