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    影响SICK传感器稳定性的因素

    更新时间： 2019-05-31　　点击次数： 1493次

        影响SICK传感器稳定性的因素
        SICK传感器的静态特性是指对静态的输入信号，试验机传感器的输出量与输入量之间所具有相互关系。因为这时输入量和输出量都和时间无关，所以试验机传感器的静态特性可用一个不含时间变量的代数方程，或以输入量作横坐标，把与其对应的输出量作纵坐标而画出的特性曲线来描述。表现试验机传感器静态特性的主要参数有：线性度、灵敏度、迟滞、重复性、漂移等。
        1、线性度：指试验机传感器输出量与输入量之间的实际关系曲线偏离拟合直线的程度。定义为在全量程范围内实际特性曲线与拟合直线之间的大偏差值与满量程输出值之比。
        2、灵敏度：灵敏度是试验机传感器静态特性的一个重要指标。其定义为输出量的增量与引起该增量的相应输入量增量之比。用S表示灵敏度。
        3、迟滞：试验机传感器在输入量由小到大（正行程）及输入量由大到�。ǚ葱谐蹋┍浠诩淦涫淙胧涑鎏匦郧卟恢睾系南窒蟪晌僦�。对于同一大小的输入信号，传感器的正反行程输出信号大小不相等，这个差值称为迟滞差值。
        4、重复性：重复性是指试验机传感器在输入量按同一方向作全量程连续多次变化时，所得特性曲线不一致的程度。
        5、漂移：试验机传感器的漂移是指在输入量不变的情况下，传感器输出量随着时间变化，此现象称为漂移。产生漂移的原因有两个方面：一是传感器自身结构参数；二是周围环境（如温度、湿度等）。
        6、分辨力：当试验机传感器的输入从非零值缓慢增加时，在过某一增量后输出发生可观测的变化，这个输入增量称传感器的分辨力，即小输入增量。
        SICK传感器由一个或多个能在受力后产生形变的弹性体，和能感应这个形变量的电阻应变片组成的电桥电路（如惠斯登电桥），以及能把电阻应变片固定粘贴在弹性体上并能传导应变量的粘合剂和保护电子电路的密封胶等三大部分组成。下面小编就给大家简单介绍一下影响测力传感器稳定性的因素：
        1、SICK传感器的弹性元件、外壳、膜片及上压头、下压垫的设计，都必须保证受载后在结构上不产生波动，或波动很小，为此在测力传感器设计时，应尽量作到应变区受力单一，应力均匀一致；贴片部位较好为平面；在结构上保证具有一定的抗偏心载荷和侧向载荷的能力；安装力远离应变区，测量时应避免载荷支承点的位移。尽管测力传感器属于装配制造产品，但为了保证具有较佳技术和*稳定性，尽可能将它设计成一个整体结构。
        2、SICK传感器的金属材料对测力传感器的综合和*稳定性起关键作用。应选择强度极限和弹性极限高，弹性模量的时间、温度稳定性好，弹性滞后小，机械加工和热处理产生的残余应力小的材料。
        3、机械加工与热处理工艺
        弹性元件在机械加工过程中，由于表面变形的不均匀产生较大的残余应力，切削用量越大，残余应力就越大，磨削加工产生的残余应力较大。因此应制订合理的加工工艺和规定适当的切削用量。弹性元件在热处理过程中，由于冷却温度不均匀和金属材料相变等原因，在芯部和表层产生方向不同的残余应力，其芯部为拉应力，表层为压应力。必须通过回火处理工艺，在其内部产生方向相反的应力，与残余应力相互抵消，减少残余应力的影响。
        4、电阻应变计与应变粘结剂
        电阻应变计应具有较佳，要求灵敏系数稳定性好，热输出小，机械滞后和蠕变小，应变量为1000×10-6时疲劳寿命可达108，电阻值偏差小，批次均一性好等。应变粘结剂应具有粘结强度大，抗剪强度高；弹性模量较大且稳定；电绝缘好；具有与弹性元件相同或相近的热膨胀系数；蠕变和滞后小；固化时胶层体积收缩小等。粘贴电阻应变计时一定要严格控制胶层厚度，因为粘结强度随胶层厚度的增加而降低。
        这是由于薄的胶层需要更大的应力才能变形，不易产生流动和蠕变，界面上的内应力很小，产生气泡和缺陷的几率也比较小，应变传递好，只要防护密封合理就可达到较高的稳定性水平。
        5、制造工艺流程
        应变式测力传感器的工作原理和总体结构决定了，在工艺流程中有些工序必须手工操作，人为的因素对测力传感器的影响较大。因此必须制订科学合理并可重复的制造工艺流程，并在其中增加电子计算机控制的自动化或半自动化工序，尽量减少人为因素对产品的影响。
        6、电路补偿与调整
        应变式测力传感器属于装配制造，贴片组桥后就形成了产品，由于内部不可避免的产生一些缺陷和外界环境条件的影响，测力传感器的某些指标达不到设计要求，因此必须进行各项电路补偿与调整，提高测力传感器本身的稳定性和对外部环境条件的稳定性。完善而精细的电路补偿工艺，是提高测力传感器稳定性的重要环节。
        7、防护与密封
        防护与密封是测力传感器制造工艺流程中的要害工序，是测力传感器耐受客观环境和感应环境影响而能稳定可靠工作的根本保障。如果防护密封不良，粘贴在弹性元件上的电阻应变计及应变粘结剂胶层，都会吸收空气中的水分而产生增塑，造成粘结强度和刚度下降，引起零点漂移和输出无规律变化，直至测力传感器失效。
        因此有效的防护密封是测力传感器*稳定工作的根本保证，否则将使各项工艺成果前功尽弃。
        8、稳定性处理
        提高测力传感器的稳定性除处理好上述各种因素的影响外，重要的途径就是采取各种技术措施和工艺手段，模拟使用条件进行有效的人工老练试验，尽量多的释放残余应力使其波动减至较小。

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