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測(cè)力傳感器的原理與組成材料

時(shí)間:2022-06-24 點(diǎn)擊次數(shù):

測(cè)力傳感器的原理與組成材料


由一個(gè)或多個(gè)能在受力后產(chǎn)生形變的彈性體,和能感應(yīng)這個(gè)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測(cè)力傳感器。


中文名:測(cè)力傳感器

材質(zhì):鋁合金、合金鋼及不銹鋼 

材質(zhì)特點(diǎn):形變一致及形變恢復(fù),防腐性能

影響因素:彈性體的蠕變及傳感器溫度



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工作過程


在受到外力作用后,粘貼在彈性體的應(yīng)變片隨之產(chǎn)生形變引起電阻變化,電阻變化使組成的惠斯登電橋失去平衡輸出一個(gè)與外力成線性正比變化的電量電信號(hào)。


材料


彈性體的材料


測(cè)力傳感器彈性體材料,一般選用金屬材質(zhì),可選用的材質(zhì)大部分為鋁合金材質(zhì)、合金鋼材質(zhì)及不銹鋼材質(zhì)。合金材質(zhì)既有剛度保證形變一致及形變恢復(fù),又有良好的耐候防腐性能。彈性體的主要要求就是能夠精確傳遞受力信息并保持在相同受力時(shí)的形變一致性和完全復(fù)位性。


應(yīng)變片及電阻元件材料


電阻應(yīng)變片的組成復(fù)雜,是復(fù)合型制造產(chǎn)品,應(yīng)變片的基材和應(yīng)變銅質(zhì)的組合千變?nèi)f化,根據(jù)其應(yīng)變要求,目前,大約有近千種產(chǎn)品。一般,基材采用高分子薄膜材料,應(yīng)變材質(zhì)為高純度康銅?;纳系目点~通過光學(xué)處理后刻蝕不同感應(yīng)形變的電阻柵絲。因此,電阻應(yīng)變片的品質(zhì)不僅與基材材質(zhì)和復(fù)合的金屬純度有關(guān),而且與復(fù)合工藝、刻蝕技術(shù)及工藝、刻蝕化學(xué)材料及后處理工藝和材料等等因素相關(guān)。


貼片粘合劑的材質(zhì)


電阻應(yīng)變片貼片用粘合劑主要采用雙組分高分子環(huán)氧系列粘合劑,高分子化學(xué)產(chǎn)品的性能與各個(gè)組分的物理及化學(xué)指標(biāo)密切相關(guān),如純度、分子鏈的結(jié)構(gòu)和大小、儲(chǔ)存時(shí)間、組分的配比、分子改性、混合方式、混合熟化使用時(shí)間、固化時(shí)間、固化溫度、助劑及百分比等因素。


密封膠的材質(zhì)


在焊接技術(shù)及設(shè)備不充分的測(cè)力傳感器初期階段,均采用專用硅橡膠密封膠系列。硅橡膠具有長期化學(xué)穩(wěn)定性,因此,防腐、防潮、耐老化、絕緣等各項(xiàng)性能優(yōu)異,長期以來一直是所有密封膠的首選產(chǎn)品。


測(cè)力傳感器的導(dǎo)線材質(zhì)


導(dǎo)線依然是測(cè)力傳感器組成的一部分,測(cè)力傳感器導(dǎo)線的金屬材質(zhì),由于家庭電器的電線使用,質(zhì)量差異都有切身體會(huì)。畢竟導(dǎo)線是橋路供電、信號(hào)輸出、長線激勵(lì)電壓補(bǔ)償?shù)耐罚冦y線肯定比銅線傳導(dǎo)效果好,銅線肯定比鋁線傳導(dǎo)效果好,其作用不言而喻。


隨著,各種高頻、無線電波等越來越多的干擾,測(cè)力傳感器的優(yōu)良屏蔽也是保護(hù)信號(hào)穩(wěn)定的重要方法。另外,環(huán)境侵蝕、蟲鼠侵害、防火阻燃等也需要傳感器保護(hù)層的材料防腐防蟲防火防爆,甚至需要采用鎧甲保護(hù)、套管防護(hù)等方法。


導(dǎo)線密封材料及方式


測(cè)力傳感器的每個(gè)組成部分都會(huì)影響傳感器最終的技術(shù)性能,一些測(cè)力傳感器僅僅采用簡單固定的方式避免傳感器導(dǎo)線的移動(dòng)而損傷傳感器的電子電路固定,一些傳導(dǎo)距離很短的測(cè)力傳感器甚至僅僅依靠膠封固定。但較大體積、重量較大的測(cè)力傳感器,如果沒有適當(dāng)導(dǎo)線固定或密封的方式,就是測(cè)力傳感器最易產(chǎn)生故障的瓶頸。特別是加裝密封頭固定導(dǎo)線時(shí),緊固件的材質(zhì)及緊固力度也會(huì)給測(cè)力傳感器的最終技術(shù)性能帶來影響。觀察者發(fā)現(xiàn),很少有使用緊固件安裝使用密封粘合劑的,這樣可以避免依靠緊固力固定帶來的殘余應(yīng)力,也不會(huì)由于緊固力不足而產(chǎn)生泄露的問題。




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