哪些因素影响测力传感器的稳定性
下测力传感器设计要点:1、结构应保持单一受力,应力均匀;在结构上要有较强的抗偏心载荷,侧向载荷能力;贴片部位要尽量平面;安装力要避开应变区,这样能预防载荷支承点位移。2、弹性元件的金属材料对传感器的性能和稳定性起关键作用,金属应该有高强度、弹性极限以及稳定的弹性模量,这样才能保证测力传感器的可信度。测力传感器所选材料要求:要选择定性好、弹性滞后性小,机械加工和热处理残余应力小的材料。只有适合淬火的材料,在经过机械加工和热处理后才能保证产生的残余应力小。还要特别注重材料的弹性模量稳定性需在整个使用寿命内不发生变化。 机械加工及热处理工艺:弹性元件的机械加工可能由于表面变形的不平衡产生大量的残余应力,所选切削用量越大,残余应力就越大,磨削加工所产生的残余应力同样很大,所以要有合理的加工工艺和适当的切削用量。在热处理过程中由于很多的原因,如冷却温度不均匀,金属材料相变等,表层和芯层会产生不同的残余应力,其中芯部是拉应力,表层是压应力。需要通过回火处理工艺产生方向相反的应力,与残余应力相互抵消,减少的残余应力产生的影响。粘贴电阻应变计须有优秀的性能,包括灵敏系数稳定性强、热输出小、机械滞后和蠕变低、应变量为1000×10时疲劳寿命可达108、电阻值偏差小、批次质量一致等。而应变粘结剂则需要具有粘结强度高、抗剪强度大、弹性模量较大且稳定、电绝缘性能好、热膨胀系数与弹性元件相同或相似、蠕变和滞后小、固化时胶层体积收缩低等特性。在粘贴电阻应变计时,严格控制胶层的厚度是必要的。薄胶层需要更大的应力才能改变形状,因此不容易产生流动和蠕变,界面上的内应力较小,减小了气泡和缺陷的形成。胶层厚度越小,应变传递性能越好,而只要防护密封合理,则可达到相对高的稳定性水平。 制造电阻应变计的流程要注意各个环节,确保产品质量与性能达到标准。应变式测力传感器的工作原理和总体结构决定了,在生产工艺流程中,某些工序需要手工操作,人为因素对测力传感器的影响较大,故必须采用科学合理并可重复的制造工艺流程。为减少人为因素对产品质量的影响,应在工艺流程中增加电子计算机控制的自动化或半自动化工序。由于应变式测力传感器是装配制造的产品,在生产过程中难免会产生一些内部缺陷和受到外界环境条件的影响,导致部分性能指标达不到设计要求。因此,各项电路补偿与调整是必不可少的,以提高测力传感器的稳定性和适应外部环境条件的稳定性。要改善测力传感器的稳定性,完善而精细的电路补偿工艺是非常关键的。在生产工艺流程中,还必须进行防护与密封工作,以确保测力传感器的可靠性。防护与密封是制造应变式测力传感器时至关重要的一个工序,它是确保测力传感器能够长期稳定可靠工作的基础保障。如果防护密封不好,粘贴在弹性元件上的电阻应变计及胶层会吸收空气中的水分,导致粘结强度和刚度下降,引起测力传感器的零点漂移和不规律输出,最终导致测力传感器不能正常工作。因此,为了保证测力传感器的长期稳定工作,必须采取有效的防护密封措施。否则,之前所有的工艺措施和成果都将前功尽弃。除了防护密封之外,提高测力传感器的稳定性还有一个非常重要的途径,就是通过各种技术措施和工艺手段,对其进行有效的人工老炼试验,以模拟使用条件,尽量消除残余应力,使其性能波动减至最小。只有采取科学且有效的防护密封和稳定性处理措施,应变式测力传感器才能够长期稳定可靠地工作。