傳感器就是實(shí)現(xiàn)測試以及自動(dòng)控制的重要環(huán)節(jié)。就是在測試系統(tǒng)中,被稱作為一次儀表定位,他們的主要特征是能準(zhǔn)確傳遞以及檢測出某一形態(tài)的信息,而且可以把其轉(zhuǎn)換成另一形態(tài)的信息。
具體地說傳感器就是指那些對被測對象的某一個(gè)確定的信息具有感受(或響應(yīng))以及檢出功能,并且使之按照一定規(guī)律轉(zhuǎn)換成為與之對應(yīng)的可輸出信號的元器件或者裝置。如果沒有傳感器對被測的原始信息進(jìn)行準(zhǔn)確可靠的捕獲以及轉(zhuǎn)換,一切準(zhǔn)確的測試與控制都會變得無法實(shí)現(xiàn),即使是最現(xiàn)代化的電子計(jì)算機(jī),沒有準(zhǔn)確的信息(或者是轉(zhuǎn)換可靠的數(shù)據(jù)),不失真的輸入,也將會無法充分發(fā)揮其應(yīng)有的作用。
一般的情況下,因?yàn)閭鞲衅髟O(shè)置的場所并不是很理想,在溫度、濕度、壓力等效應(yīng)的綜合影響下,可以引起傳感器零點(diǎn)漂移與靈敏度的變化,也就成為使用中的嚴(yán)重問題。雖然人們在制作傳感器過程中,采取了溫度補(bǔ)償及密封防潮的措施,不過它和應(yīng)變片、粘帖膠本身的高興能化、粘帖技術(shù)的精確以及熟練、彈性體材料的選擇及冷、熱加工工藝的制定均有密切的關(guān)系,哪一方面都不能忽視,都需精心設(shè)計(jì)以及制作。于此同時(shí),還須注意傳感器的安裝方法,支撐結(jié)構(gòu)的設(shè)置,怎樣去克服橫向力等問題。
傳感器種類與品種繁多,原理也各式各樣。這當(dāng)中電阻應(yīng)變式傳感器是被廣泛用于電子秤以及各種新型機(jī)構(gòu)的測力裝置,其精度與范圍度是根據(jù)需要來選定的過高的精度要求對某種使用也無太大意義,過寬的范圍度也會使測量精度降低,并且會造成成本過高及增加工藝上的困難,所以,應(yīng)根據(jù)測量對象的要求,恰當(dāng)?shù)剡x擇精度和范圍度是至關(guān)重要的。但是無論何種條件、場合使用的傳感器,均要求其性能穩(wěn)定,數(shù)據(jù)可靠,經(jīng)久耐用。為此,在研究高精度傳感器的同時(shí),必須重視可靠性和穩(wěn)定性的研究,F(xiàn)在,包括床暗器的研究、設(shè)計(jì)、試制、生產(chǎn)檢測與應(yīng)用等諸項(xiàng)內(nèi)容在內(nèi)的傳感器技術(shù),已逐漸形成了一門相對獨(dú)立的專門學(xué)科。
作為一次儀表的傳感器通常由敏感元件和轉(zhuǎn)換元件組成。
轉(zhuǎn)換元件就是精密的電橋。所以,測力秤重用電阻應(yīng)變式傳感器主要由彈性體、應(yīng)變片、粘帖膠及各種補(bǔ)償電阻構(gòu)成。他的穩(wěn)定性也必然就是由這些元件的內(nèi)、外因的綜合作用所決定。本文就此問題進(jìn)行探討,談些粗淺看法,與同行商榷。
第一點(diǎn)是彈性元件。彈性元件一般是由優(yōu)質(zhì)合金鋼材以及有色金屬鋁、鈹青銅等加工成型,影響彈性體穩(wěn)定性,主要就是它經(jīng)過各種處理后的金相組織及殘余應(yīng)力?紤]到應(yīng)力釋放時(shí)的相互平衡關(guān)系及彈性體結(jié)構(gòu)形式的約束,要想讓殘余應(yīng)力釋放,就是需要進(jìn)行時(shí)效處理,這在實(shí)際中若采用自然時(shí)效法,則釋放緩慢、周期長,常常是不可取的,需要人為縮短時(shí)間,一般需要消除彈性體表面殘余應(yīng)力的方法是:做真空回火處理以及疲勞式脈動(dòng)處理及共振。這樣也可大幅度地降低殘余應(yīng)力,在短時(shí)間內(nèi)完成通常的長時(shí)間的自然時(shí)效,使組織性能更為穩(wěn)定。
除此以外,是應(yīng)變片與粘接膠。影響應(yīng)變片穩(wěn)定性的是箔材本身,制造應(yīng)變片的電阻合金種類很多,這當(dāng)中以康銅合金使用最廣,它有較好的穩(wěn)定性,高的疲勞壽命及小的電阻溫度系數(shù),是理想的絲柵制造材料。而且,制造應(yīng)變片過程中應(yīng)消除不良影響而造成的不穩(wěn)定性。例如:絲柵與基底膠的粘接強(qiáng)度,應(yīng)變片與彈性體間的粘帖強(qiáng)度,基底膠內(nèi)應(yīng)力的釋放等等,都是不穩(wěn)定因素。還有,應(yīng)變片的粘帖,也是非常關(guān)鍵的要素之一,這一工作的好壞,直接影響到了膠的粘接質(zhì)量,乃至于測量精度,如果帖片不嚴(yán)格,技術(shù)不熟練,即使使用最好的應(yīng)變片也無濟(jì)于事。
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