為了分析電阻應(yīng)變式傳感器的蠕變特性，需要根據(jù)其加、卸載和蠕變輸出變化率的差異，判斷蠕變的起始位置，并根據(jù)蠕變過(guò)程的特征和零點(diǎn)變化的特征，進(jìn)行蠕變跟蹤，從而確定傳感器的實(shí)際載荷。這種方法簡(jiǎn)單易行，容易實(shí)現(xiàn)。
傳感器的精確度是決定秤精確度的主要因素。當(dāng)前，高精密電子天平大多采用磁懸浮式傳感器，而成本低廉的應(yīng)變式傳感器只能應(yīng)用于精度較低的電子天平。這種傳感器的蠕變指標(biāo)是影響電阻應(yīng)變式傳感器精度的主要原因之一。傳感元件的蠕變是由彈性體正蠕變、應(yīng)變片和應(yīng)變膠負(fù)蠕變共同作用的結(jié)果。一般來(lái)說(shuō)，彈性體設(shè)計(jì)定型后，蠕變值也基本確定，控制和調(diào)節(jié)蠕變的傳統(tǒng)方法是選用具有不同蠕變補(bǔ)償性能的應(yīng)變片，改變貼片位置和粘膠固化工藝等。通過(guò)調(diào)整生產(chǎn)工藝等手段對(duì)蠕變進(jìn)行調(diào)節(jié)，其工藝過(guò)程繁復(fù)，返工量大，隨機(jī)性高。本文作者通過(guò)多年的工作，對(duì)傳統(tǒng)應(yīng)變式傳感器的內(nèi)部性能進(jìn)行了深入細(xì)致的研究，結(jié)合目前先進(jìn)的數(shù)據(jù)采集技術(shù)(采用∑-ΔA/D變換器)，采用單片機(jī)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了高性能數(shù)字濾波、動(dòng)態(tài)蠕變和零點(diǎn)漂移跟蹤兩種傳統(tǒng)應(yīng)變式傳感器輸出信號(hào)。使得原來(lái)只適用于低精度場(chǎng)合的應(yīng)變傳感器測(cè)量精度有了很大提高。
在一定機(jī)械應(yīng)變的長(zhǎng)期作用下，保持溫度不變，傳感器輸出隨時(shí)間變化的特性，叫做傳感器蠕變。當(dāng)無(wú)負(fù)載時(shí)，傳感器隨時(shí)間變化的特性稱(chēng)為零漂移。零漂移是指不承受載荷的蠕動(dòng)。稱(chēng)量傳感器的蠕變特性曲線(以正蠕變?yōu)槔?，?fù)蠕變與正蠕變相似)，其中L是傳感器加載特性曲線，C是傳感器卸載特性曲線。結(jié)果表明，傳感器的載荷曲線由載荷段L0和蠕變段L1組成。當(dāng)加載段L0時(shí)，傳感器的輸出急劇增加，很快就達(dá)到了實(shí)際的W0值，在這段時(shí)間內(nèi)，由于時(shí)間極短，傳感器產(chǎn)生的蠕變很??；進(jìn)入L1段時(shí)，傳感器輸出緩慢增加并逐漸趨近不變，蠕變值ε隨時(shí)間動(dòng)態(tài)地變化；在傳感器卸載曲線C上，卸載曲線由卸載段C0和蠕變恢復(fù)段C1組成，傳感器的輸出值以極快的速度迅速衰減到S2點(diǎn)以上，超過(guò)S2點(diǎn)時(shí)，傳感器輸出緩慢回零，蠕變恢復(fù)值ε也是隨時(shí)間動(dòng)態(tài)地變化，并逐漸趨近零點(diǎn)。
對(duì)電子天平的稱(chēng)重是傳感器負(fù)載的稱(chēng)重減去傳感器在天平零點(diǎn)負(fù)載的稱(chēng)重。通過(guò)上述分析，我們假設(shè)在短時(shí)加載/卸載過(guò)程中傳感器蠕變和蠕變恢復(fù)相等(實(shí)際上傳感器數(shù)量眾多的兩個(gè)階段可認(rèn)為近似相等)，即當(dāng)加載/卸載時(shí)間較短時(shí)，傳感器蠕變?yōu)榱悖漭敵鲎兓考礊榧虞d/卸載W0。設(shè)定蠕變階段荷載值與快速卸載后零點(diǎn)值之差為W1，假設(shè)上述蠕變和蠕變恢復(fù)相等，W1=W0。同時(shí)電子天平稱(chēng)重值與負(fù)載的差值為W0，因此，判斷出負(fù)載后的蠕變點(diǎn)和蠕變恢復(fù)點(diǎn)，即可動(dòng)態(tài)跟蹤蠕變。
在測(cè)量過(guò)程中，通過(guò)對(duì)傳感器工作狀態(tài)和蠕變的分析，實(shí)時(shí)跟蹤蠕變誤差，不斷地對(duì)不同過(guò)程的蠕變變量進(jìn)行動(dòng)態(tài)修正，從而達(dá)到高精度的蠕變補(bǔ)償。這種方法只需要在天平校準(zhǔn)時(shí)簡(jiǎn)單地測(cè)量傳感器的蠕變特性，而且無(wú)需人工干預(yù)，而且不受傳感器負(fù)載和溫度的影響，因此補(bǔ)償過(guò)程簡(jiǎn)單。用該方法設(shè)計(jì)的天平經(jīng)過(guò)多年批量生產(chǎn)，證明效果良好。
深圳市力準(zhǔn)傳感技術(shù)有限公司是專(zhuān)業(yè)研發(fā)生產(chǎn)高品質(zhì)、高精度力值測(cè)量傳感器的廠家。主要產(chǎn)品有微型壓式傳感器、拉壓式柱式傳感器、螺桿拉壓式傳感器、S型拉壓力傳感器、軸銷(xiāo)傳感器、稱(chēng)重測(cè)力傳感器、多維力傳感器、扭矩傳感器、位移傳感器、壓力變送器、液壓傳感器、變送器/放大器、控制儀表、以及手持儀等力控產(chǎn)品達(dá)千余種，并已獲得多項(xiàng)國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)；
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