測力傳感器的原理與組成材料

測力傳感器的原理與組成材料

由一個或多個能在受力后產生形變的彈性體，和能感應這個形變量的電阻應變片組成的電橋電路（如惠斯登電橋），以及能把電阻應變片固定粘貼在彈性體上并能傳導應變量的粘合劑和保護電子電路的密封膠等三大部分組成測力傳感器。

中文名：測力傳感器

材質：鋁合金、合金鋼及不銹鋼 

材質特點：形變一致及形變恢復，防腐性能

影響因素：彈性體的蠕變及傳感器溫度

工作過程

在受到外力作用后，粘貼在彈性體的應變片隨之產生形變引起電阻變化，電阻變化使組成的惠斯登電橋失去平衡輸出一個與外力成線性正比變化的電量電信號。

材料

彈性體的材料

測力傳感器彈性體材料，一般選用金屬材質，可選用的材質大部分為鋁合金材質、合金鋼材質及不銹鋼材質。合金材質既有剛度保證形變一致及形變恢復，又有良好的耐候防腐性能。彈性體的主要要求就是能夠精確傳遞受力信息并保持在相同受力時的形變一致性和完全復位性。

應變片及電阻元件材料

電阻應變片的組成復雜，是復合型制造產品，應變片的基材和應變銅質的組合千變萬化，根據(jù)其應變要求，目前，大約有近千種產品。一般，基材采用高分子薄膜材料，應變材質為高純度康銅?；纳系目点~通過光學處理后刻蝕不同感應形變的電阻柵絲。因此，電阻應變片的品質不僅與基材材質和復合的金屬純度有關，而且與復合工藝、刻蝕技術及工藝、刻蝕化學材料及后處理工藝和材料等等因素相關。

貼片粘合劑的材質

電阻應變片貼片用粘合劑主要采用雙組分高分子環(huán)氧系列粘合劑，高分子化學產品的性能與各個組分的物理及化學指標密切相關，如純度、分子鏈的結構和大小、儲存時間、組分的配比、分子改性、混合方式、混合熟化使用時間、固化時間、固化溫度、助劑及百分比等因素。

密封膠的材質

在焊接技術及設備不充分的測力傳感器初期階段，均采用專用硅橡膠密封膠系列。硅橡膠具有長期化學穩(wěn)定性，因此，防腐、防潮、耐老化、絕緣等各項性能優(yōu)異，長期以來一直是所有密封膠的首選產品。

測力傳感器的導線材質

導線依然是測力傳感器組成的一部分，測力傳感器導線的金屬材質，由于家庭電器的電線使用，質量差異都有切身體會。畢竟導線是橋路供電、信號輸出、長線激勵電壓補償?shù)耐?，鍍銀線肯定比銅線傳導效果好，銅線肯定比鋁線傳導效果好，其作用不言而喻。

隨著，各種高頻、無線電波等越來越多的干擾，測力傳感器的優(yōu)良屏蔽也是保護信號穩(wěn)定的重要方法。另外，環(huán)境侵蝕、蟲鼠侵害、防火阻燃等也需要傳感器保護層的材料防腐防蟲防火防爆，甚至需要采用鎧甲保護、套管防護等方法。

導線密封材料及方式

測力傳感器的每個組成部分都會影響傳感器最終的技術性能，一些測力傳感器僅僅采用簡單固定的方式避免傳感器導線的移動而損傷傳感器的電子電路固定，一些傳導距離很短的測力傳感器甚至僅僅依靠膠封固定。但較大體積、重量較大的測力傳感器，如果沒有適當導線固定或密封的方式，就是測力傳感器最易產生故障的瓶頸。特別是加裝密封頭固定導線時，緊固件的材質及緊固力度也會給測力傳感器的最終技術性能帶來影響。觀察者發(fā)現(xiàn)，很少有使用緊固件安裝使用密封粘合劑的，這樣可以避免依靠緊固力固定帶來的殘余應力，也不會由于緊固力不足而產生泄露的問題。