傳感器的面目-結(jié)構(gòu)分子剖析
傳感器電阻應(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。
傳感器的導(dǎo)線材質(zhì):
導(dǎo)線依然是傳感器組成的一部分,稱重傳感器導(dǎo)線的金屬材質(zhì),由于家庭電器的電線使用,差異都有切身體會。畢竟導(dǎo)線是橋路供電、信號輸出、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,銅線肯定比鋁線傳導(dǎo)效果,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,稱重傳感器的良屏蔽也是保護(hù)信號穩(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),稱重傳感器套管防護(hù)等方法。
傳感器密封膠的材質(zhì):
在焊接技術(shù)及設(shè)備不充分的稱重傳感器初期階段,均采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、緣等各項(xiàng)異,長期以來一直是所有密封膠的產(chǎn)品。
四,導(dǎo)線密封材料及方式:
傳感器的每個(gè)組成部分都會影響傳感器終的技術(shù),一些測力傳感器僅僅采用簡單固定的方式避免傳感器導(dǎo)線的移動而損傷傳感器的電子電路固定,一些傳導(dǎo)距離很短的稱重傳感器甚至僅僅依靠膠封固定。但較大體積、重量較大的稱重傳感器,如果沒有適當(dāng)導(dǎo)線固定或密封的方式,就是稱重傳感器易產(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)及緊固力度也會給稱重傳感器的終技術(shù)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,也不會由于緊固力不足而產(chǎn)生泄露的問題。
傳感器電阻應(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)。
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)既有剛度形變一致及形變恢復(fù),又有良的耐候防腐。彈性體的主要要求就是能夠傳遞受力信息并保持在相同受力時(shí)的形變一致性和*復(fù)位性。
彈性元件的金屬材料對測力傳感器的綜合和長期穩(wěn)定性起關(guān)鍵作用。應(yīng)選擇強(qiáng)度限和彈性限高,彈性模量的時(shí)間、溫度穩(wěn)定性,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。有資料表明:只要材料淬火后的塑性,它在機(jī)械加工和熱處理后的殘余應(yīng)力就小。還要特別重視彈性模量隨時(shí)間的穩(wěn)定性,要求在測力傳感器使用壽命期間內(nèi)材料的彈性模具不發(fā)生變化。
傳感器彈性元件在機(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。
傳感器具有較,要求靈敏系數(shù)穩(wěn)定性,熱輸出小,機(jī)械滯后和蠕變小,應(yīng)變量為1000×10-6時(shí)疲勞壽命可達(dá)108,電阻值偏差小,批次均一性等。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;電緣;具有與彈性元件相同或相近的熱膨脹系數(shù);蠕變和滯后?。还袒瘯r(shí)膠層體積收縮小等。粘貼電阻應(yīng)變計(jì)時(shí)一定要嚴(yán)格控制膠層厚度,因?yàn)檎辰Y(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,只要防護(hù)密封合理就可達(dá)到較高的穩(wěn)定性水平。
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(jì)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)量的影響。