影響SICK傳感器穩(wěn)定性的因素

更新時間：2019-05-31

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    影響SICK傳感器穩(wěn)定性的因素
    SICK傳感器的靜態(tài)特性是指對靜態(tài)的輸入信號，試驗機(jī)傳感器的輸出量與輸入量之間所具有相互關(guān)系。因為這時輸入量和輸出量都和時間無關(guān)，所以試驗機(jī)傳感器的靜態(tài)特性可用一個不含時間變量的代數(shù)方程，或以輸入量作橫坐標(biāo)，把與其對應(yīng)的輸出量作縱坐標(biāo)而畫出的特性曲線來描述。表現(xiàn)試驗機(jī)傳感器靜態(tài)特性的主要參數(shù)有：線性度、靈敏度、遲滯、重復(fù)性、漂移等。
    1、線性度：指試驗機(jī)傳感器輸出量與輸入量之間的實際關(guān)系曲線偏離擬合直線的程度。定義為在全量程范圍內(nèi)實際特性曲線與擬合直線之間的大偏差值與滿量程輸出值之比。
    2、靈敏度：靈敏度是試驗機(jī)傳感器靜態(tài)特性的一個重要指標(biāo)。其定義為輸出量的增量與引起該增量的相應(yīng)輸入量增量之比。用S表示靈敏度。
    3、遲滯：試驗機(jī)傳感器在輸入量由小到大（正行程）及輸入量由大到小（反行程）變化期間其輸入輸出特性曲線不重合的現(xiàn)象成為遲滯。對于同一大小的輸入信號，傳感器的正反行程輸出信號大小不相等，這個差值稱為遲滯差值。
    4、重復(fù)性：重復(fù)性是指試驗機(jī)傳感器在輸入量按同一方向作全量程連續(xù)多次變化時，所得特性曲線不一致的程度。
    5、漂移：試驗機(jī)傳感器的漂移是指在輸入量不變的情況下，傳感器輸出量隨著時間變化，此現(xiàn)象稱為漂移。產(chǎn)生漂移的原因有兩個方面：一是傳感器自身結(jié)構(gòu)參數(shù)；二是周圍環(huán)境（如溫度、濕度等）。
    6、分辨力：當(dāng)試驗機(jī)傳感器的輸入從非零值緩慢增加時，在過某一增量后輸出發(fā)生可觀測的變化，這個輸入增量稱傳感器的分辨力，即小輸入增量。
    SICK傳感器由一個或多個能在受力后產(chǎn)生形變的彈性體，和能感應(yīng)這個形變量的電阻應(yīng)變片組成的電橋電路（如惠斯登電橋），以及能把電阻應(yīng)變片固定粘貼在彈性體上并能傳導(dǎo)應(yīng)變量的粘合劑和保護(hù)電子電路的密封膠等三大部分組成。下面小編就給大家簡單介紹一下影響測力傳感器穩(wěn)定性的因素：
    1、SICK傳感器的彈性元件、外殼、膜片及上壓頭、下壓墊的設(shè)計，都必須保證受載后在結(jié)構(gòu)上不產(chǎn)生波動，或波動很小，為此在測力傳感器設(shè)計時，應(yīng)盡量作到應(yīng)變區(qū)受力單一，應(yīng)力均勻一致；貼片部位較好為平面；在結(jié)構(gòu)上保證具有一定的抗偏心載荷和側(cè)向載荷的能力；安裝力遠(yuǎn)離應(yīng)變區(qū)，測量時應(yīng)避免載荷支承點的位移。盡管測力傳感器屬于裝配制造產(chǎn)品，但為了保證具有較佳技術(shù)和*穩(wěn)定性，盡可能將它設(shè)計成一個整體結(jié)構(gòu)。
    2、SICK傳感器的金屬材料對測力傳感器的綜合和*穩(wěn)定性起關(guān)鍵作用。應(yīng)選擇強(qiáng)度極限和彈性極限高，彈性模量的時間、溫度穩(wěn)定性好，彈性滯后小，機(jī)械加工和熱處理產(chǎn)生的殘余應(yīng)力小的材料。
    3、機(jī)械加工與熱處理工藝
    彈性元件在機(jī)械加工過程中，由于表面變形的不均勻產(chǎn)生較大的殘余應(yīng)力，切削用量越大，殘余應(yīng)力就越大，磨削加工產(chǎn)生的殘余應(yīng)力較大。因此應(yīng)制訂合理的加工工藝和規(guī)定適當(dāng)?shù)那邢饔昧俊椥栽跓崽幚磉^程中，由于冷卻溫度不均勻和金屬材料相變等原因，在芯部和表層產(chǎn)生方向不同的殘余應(yīng)力，其芯部為拉應(yīng)力，表層為壓應(yīng)力。必須通過回火處理工藝，在其內(nèi)部產(chǎn)生方向相反的應(yīng)力，與殘余應(yīng)力相互抵消，減少殘余應(yīng)力的影響。
    4、電阻應(yīng)變計與應(yīng)變粘結(jié)劑
    電阻應(yīng)變計應(yīng)具有較佳，要求靈敏系數(shù)穩(wěn)定性好，熱輸出小，機(jī)械滯后和蠕變小，應(yīng)變量為1000×10-6時疲勞壽命可達(dá)108，電阻值偏差小，批次均一性好等。應(yīng)變粘結(jié)劑應(yīng)具有粘結(jié)強(qiáng)度大，抗剪強(qiáng)度高；彈性模量較大且穩(wěn)定；電絕緣好；具有與彈性元件相同或相近的熱膨脹系數(shù)；蠕變和滯后小；固化時膠層體積收縮小等。粘貼電阻應(yīng)變計時一定要嚴(yán)格控制膠層厚度，因為粘結(jié)強(qiáng)度隨膠層厚度的增加而降低。
    這是由于薄的膠層需要更大的應(yīng)力才能變形，不易產(chǎn)生流動和蠕變，界面上的內(nèi)應(yīng)力很小，產(chǎn)生氣泡和缺陷的幾率也比較小，應(yīng)變傳遞好，只要防護(hù)密封合理就可達(dá)到較高的穩(wěn)定性水平。
    5、制造工藝流程
    應(yīng)變式測力傳感器的工作原理和總體結(jié)構(gòu)決定了，在工藝流程中有些工序必須手工操作，人為的因素對測力傳感器的影響較大。因此必須制訂科學(xué)合理并可重復(fù)的制造工藝流程，并在其中增加電子計算機(jī)控制的自動化或半自動化工序，盡量減少人為因素對產(chǎn)品的影響。
    6、電路補(bǔ)償與調(diào)整
    應(yīng)變式測力傳感器屬于裝配制造，貼片組橋后就形成了產(chǎn)品，由于內(nèi)部不可避免的產(chǎn)生一些缺陷和外界環(huán)境條件的影響，測力傳感器的某些指標(biāo)達(dá)不到設(shè)計要求，因此必須進(jìn)行各項電路補(bǔ)償與調(diào)整，提高測力傳感器本身的穩(wěn)定性和對外部環(huán)境條件的穩(wěn)定性。完善而精細(xì)的電路補(bǔ)償工藝，是提高測力傳感器穩(wěn)定性的重要環(huán)節(jié)。
    7、防護(hù)與密封
    防護(hù)與密封是測力傳感器制造工藝流程中的要害工序，是測力傳感器耐受客觀環(huán)境和感應(yīng)環(huán)境影響而能穩(wěn)定可靠工作的根本保障。如果防護(hù)密封不良，粘貼在彈性元件上的電阻應(yīng)變計及應(yīng)變粘結(jié)劑膠層，都會吸收空氣中的水分而產(chǎn)生增塑，造成粘結(jié)強(qiáng)度和剛度下降，引起零點漂移和輸出無規(guī)律變化，直至測力傳感器失效。
    因此有效的防護(hù)密封是測力傳感器*穩(wěn)定工作的根本保證，否則將使各項工藝成果前功盡棄。
    8、穩(wěn)定性處理
    提高測力傳感器的穩(wěn)定性除處理好上述各種因素的影響外，重要的途徑就是采取各種技術(shù)措施和工藝手段，模擬使用條件進(jìn)行有效的人工老練試驗，盡量多的釋放殘余應(yīng)力使其波動減至較小。

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