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传感器知识

    称重传感器是力学传感器中一大重要类别,应用也最为广泛,其形式也有很多。构建称重传感器总的来说主要有弹性体、应变计、密封等等。它们几个相互作用影响着传感器的性能,下面分析一下它们各自的作用。
    用做称重传感器弹性体的金属材料,由于其内部复杂的组织结构关系,当受到外力作用后在微小晶粒之间会产生微应变,在外力消失以后,微应变随之消失,但是是否能够完全恢复到不受力的原始状态,则因弹性体的金属材料而异。如果加载力的曲线和卸载力的曲线不重合,差值越大,则迟滞性越大。其差值主要来源于材料本身成分的稳定性、均匀性、热处理后的径向组织等等。知道迟滞性产生的原因,我们可以通过选择合适的金属材料,采用先进的热处理方式提高弹性极限,来减小产生迟滞性。目前国内市场上普遍应用的弹性体材料为40CrNiMoA,它经过合理的热处理工艺能取得很好的的综合机械性能。
    称重传感器的应变计主要由敏感栅、基底、被覆层和引线等所组成。它是通过敏感栅的电阻应变效应,把弹性体的应变转变为阻值变化,如果材料本身就存在迟滞性的话,应变计也就存在着迟滞性。目前世界上有名的应变计厂家都在制造应变计时充分考虑到迟滞性,采用自补偿措施,以便把迟滞性减少到最低的水平。这也是选择称重传感器时必须考虑的因素。
    弹性体和应变片组成好后,传感器还需要才用密封胶进行密封处理,主要是为固定线路和密封,防止外界环境对传感器性能的影响。从表面上看,密封胶在固化后是比较软的,相对弹性体的强度几乎可以忽略不计。如果在应用于小量程测力的场合,这个作用必须予以考虑。当很小力作为在弹性体上时,弹性体变形则很小,密封胶厚度就影响着发生的形变。
    一个好的称重传感器设计时,必须充分考虑到产品的迟滞性能,通过上面的分析,结合具体情况,可以明显减小迟滞的大小。

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