应变式称重传感器技术解析

　　1、制造传感器时应变计的选择：

　　(1)基底厚度在20～30um佳，厚度均匀。选择方法：可以对着灯光看，颜色均匀，如不均匀说明厚度不均匀;

　　(2)应变计丝栅一般是通过化学腐蚀出来了，其电阻一般也通过化学腐蚀来调整，这些工序由人工操作难免会出现一些过腐蚀或欠腐蚀的情况，所以我们选择应变计时要通过100倍投影仪检验;

　　(3)选择应变计阻值差在0.2Ω内的贴同一只传感器上，即选择阻值接近的分组贴，宜于下道工序零点补偿的调整，提高质量;

　　(4)同批应变计应同批使用，保证应变计的温度系数一致，有利于下道工序零点温度补偿的调整，提高质量。因为同批应变计使用的材料箔材是同批的，热处理等工艺都相同，能较好地保证温度系数的一致性。

　　2、对应变粘贴剂的要求：

　　(1)粘贴强度大，抗剪强度高;

　　(2)弹性模量较大且稳定性好;

　　(3)热膨胀系数小;

　　(4)电绝缘性能好;

　　(5)涂刷流动性好，胶层薄(0.005mm左右)，目测为清淡，无刷印;

　　(6)固化时体积收缩小;

　　(7)蠕变和滞后小;

　　(8)耐湿热、耐老化、耐疲劳性能好;

　　(9)配制方便，固化工艺简单;

　　(10)对人体无害或毒害较小，且易保存。

　　3、传感器弹性体设计时应遵守以下几原则：

　　(1)弹性元件应变区受力单一，应力分布均匀;

　　(2)支承区尽量形成刚性固定，安装力远离应变区，必要时采取柔性隔离技术;

　　(3)加载、承载的压头、压垫设计，应使加载线与弹性元件中心线重合，保证加载点稳定不变;

　　(4)弹性元件的结构和外壳设计应尽量消除或减少力学干扰因素(横向力、弯矩、扭矩)的影响，把性能波动减至小;

　　(5)若结构条件允许，尽量采取过载保护措施，提高工作的安全可靠性;

　　(6)弹性元件应变区贴片处应开敞便于贴片作业，贴片表面尽量为平面并容易安装加压固化夹具;

　　(7)弹性元件粘贴电阻应变计处便于防护密封作业，焊接膜片的钢度及焊接坡口设计合理，保证密封质量;

　　(8)在结构设计的同时应考虑制造工艺，作到设计为可制造性服务;

　　(9)在结构设计时还应考虑可靠性，即称重传感器的可靠性设计就是考虑可靠性的称重传感器设计;

　　(10)工艺设计应有利于大批量生产和工艺流程网络化的统计制程管理。

　　4、制造工艺方面：

　　结构是基础，材料是关键，工艺是核心，传感器的制造原理已定死，不能改变，现竞争靠的就是制造工艺，工艺的创新是企业的核心竞争技术。

　　(1)应变计不要一买来就使用，好要自然时效3-6个月，消除残余应力;

　　(2)应变计要在100倍投影仪下外观检查，因为丝栅是腐蚀出来的，难免会有过腐蚀、欠腐蚀的情况;

　　(3)应变计阻值检查;

　　(4)胶层不能太厚，打磨时要平，如不平则胶层厚度不均匀会产生滞后;

　　(5)清洗时要按同一个方向擦;

　　(6)聚四氟乙烯薄膜厚度在0.07mm为适，由于聚四氟乙烯薄膜的摩擦系数低，所以作为一个滑动膜位于电阻应变计和高温橡胶板之间，允许高温橡胶板和其上的压块有自行活动的余地，而又不影响电阻应变计粘贴位置的准确性;

　　5、稳定性处理方法：

　　(1)热处理法：反淬火(深冷急热法)、冷热循环法和恒温时效法;

　　(2)机械法：脉动疲劳法、载静压法和振动(共振)时效法;

　　(3)所有元器件都要老化处理。

　　6、设备方面：

　　(1)要测试C3级精度的设备精度要优于0.011%，杠杆机和叠加机的精度不够，其高也就在0.02%左右;

　　(2)载荷点的选择0～500，500～2000，2000～3000，75%分度都要有;

　　(3)砝码好不要交换，即回程中不要有进程，进程中不要有回程;

　　(4)恒温时间要足够，一般在8-10小时，蠕变恢复差很有可能是恒温时间不够引起。