近年来,随着电子计算机和微处理机技术的发展,工业自动化水平的不断提高,电子衡器和电子称重系统在我国工业生产过程中的应用越来越广泛。桥式称重传感器作为电阻应变式称重传感器的一种,以其独特的结构、优越的性能,广泛应用于大型电子衡器中。桥式称重传感器是知识密集型和技巧密集型的高科技产品,在弹性体结构和材料都选定的前提下,制造工艺对传感器的准确度和稳定性将起到决定性的作用。要想研制生产出高准确度、高稳定性的桥式称重传感器,就必须建立一套完整的、有效的制造工艺。本文结合该厂家生产桥式称重传感器的实践经验,对其若干关键制造工艺予以分析介绍。
桥式称重传感器生产的关键制造工艺
1，应变片的选择
应变片是传感器生产中的关键元件,作为桥式称重传感器中将力值变化转换成阻值变化的功能元件,它的质量将直接决定着传感器的精度和长期稳定性。应变片敏感栅,
底材料的质量和制作质叠都会对传感器造成影响。因此,在生产中应该注意如下几点
①严格筛选应变一,使用投影仪放大倍检查应变片的几可形状和表面质量,包括基底、复盖层、敏感姗形状、引线和焊点等
②认真测量应变片且值,分组存放
③使用前应复查一良,如经过一个月的库存,应变片的阻值咬化较大,则说明应变片的质量有间题,应挑胜淘汰。
2，弹性体的机械加工热处理
①严格控制弹性体的机械加工工艺
机械加工时,应严杆保证应变区即盲孔的尺寸精度和表面光洁度,要防止产生较大的表面残余应力。
在该称重传感器厂家,传感器生户“所需的机械加工件全部由该厂家机械加工车司自己进行加工。为保证产品精度,在生产之程中广泛使用钻模、胎具。对钻模、胎具的杆度要定期检查,以防止因其公差增大而造成弹性体加工超差,产生次品或废品。
②严格控制弹性材的热处理工艺
热处理对提高传感苦的稳定性起着重要的作用,通过热处理首先可使材料的奥氏体
尽量少,其次是尽量减少残余应力。热处理主要是控制弹性元件的硬度。实践证明,弹性元件硬度的变化对传感器的性能有较大的影响。
该厂家已三批生产了桥式称重传感器,其统计结果示于表。第一批共4只,弹性体的硬度为HRC44~44,传感器的滞后误差为0.03~0.04%F.S，第二批共3只,弹性体的硬度为HRC44~44,传感器的滞后误差为0.03%F.S左右第三批共22只,弹性体的硬度为HRC39~41,传感器的滞后误差为0.01~0.03%F.S。通过三批产品比较可以看出,弹性体的硬度直接影响传感器的滞后误差,而且一旦滞后超差,将是无法补救的。因此,应严格控制弹性体的热处理工艺,仔细检查弹性体的硬度。
称重传感器厂家的生产情况
称重传感器厂家的补偿技术
桥式称重传感器在完成贴片固化、后固化、组桥等工艺后,要进行补偿工艺。补偿工艺主要进行零点温度补偿、零点输出补偿、输出灵敏度温度补偿、输出灵敏度一致性调整,输出阻抗一致性调整、输产阻抗一致性调整等。
补偿时应注意如下几点
①零点温度补偿前应进行加载检验桥式称重传感器由于乔路较复杂,线路较多,需焊接的点较多,贴片、连线过程中要来回移动传感器,这样就很难保证生产过程中不出差错。测量桥路电阻的方法只能是检查桥路中是否存在断点或短路点。当桥路接反时,这种方法无法发现习题,容易造成误判。
在我该称重传感器厂家第一批传感器主产中,由于对桥路的组成理解错误,造成仁感器的桥路全部接错,因为没有进行加载检验,所以直到最后测量额定负荷输出时,才发现额定负荷值只有几十微伏。通过反复检查才发现这一问题,给生产带来了极大的损失‘在第二批传感器生产书,还发现有一只传感器贴片时将片子方向站反了,造成桥臂接反,加载检验时只注意知出值有较大的变化,而没有检查输出值与所加载荷的比例关系,造成错误判断,最后才发现该传感器的输出灵敏度只有正常情况的一半。因此,笔者认为,在连线组桥后,应先检查桥路电阻,而后加上固定载荷,检验输出值变化量的大小。例如,固定裁荷为,则输出变化量应大于拜,否川一定有问题。
②应严格控制零点输出补偿在实际生产中,进行零点补偿时,弹性体与底座尚未组装,因为组装后传感器较重,来回移动很不方便。为满足,一《电阻应变称重传感器》的要求,保证零点输出值在士之内,零点补偿二艺的技术要求应为零点输出值在士。拼勺。因为在弹性体与底座组装之后紧固好螺订会发现零点发生漂移,其漂移量会达到几十微伏由表可以看出。这里应该说明,表之中预加载后零点输出值实际是传感器的最小静负荷输出值。后者系为钢球、压头和球硕的重量,它将使零点输出值增大几微伏。漂侈量的产生主要是由于紧固螺钉造成的,因为桥式称重传感器的两个紧固端不在一个平面上。因此,为保证传感器的零点输出值不超差,就必须在生产中提高零点补偿工艺的技术要求,减小零点输出值同时,在进行底座机械加工时,必须进行磨削工序,用磨床加工两个紧固端面,尽量减少零点漂移。
桥式称重传感器的补偿
③改进输出灵敏度一致性调整工艺在进行输出灵敏度一致性调整工艺之前,应先紧固好螺钉,而后再加载。在测量传感器输出灵敏度时,应检查其线性误差,测量点应不少于五点。通过计算,如线性误差超差,应及时调整紧固螺钉,直到线性误差达到要求,再作灵敏度一致性调整。如果不进行线性检查,则可能会在最后出厂标定时才发现线性误差超差,而此时线性误差已不好调整了。如这时再调整紧固螺钉,那么将会造成输出灵敏度变化。
三、结束语
以上所述是笔者经过几年来在桥式称重传感器的生产中而总结的实际经验和教训所得出的一点心得体会。过于笔者从事这项工作时间较短,水平有限,针误或不足之处在所难免,渴望有关人士予以比评指正,愿我们共同努力,提高制造工艺,生产出高精度、高稳定性的桥式称重传感器。

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