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称重传感器可靠性的设计要求

电阻应变计是称重传感器的核心部件,其工作特性在很大程度上决定称重传感器的稳定性和可靠性,传感器工艺解析,因此是可靠性控制的重要环节。主要是电阻应变计的结构与弹性元件材料、应变区贴片处相匹配,敏感栅、基底材质好,栅长、栅宽合理,工作特性好,不稳定因素少,外观、电阻值筛选严格。

****称重传感器可靠性的重要措施之一,是对电桥与补偿调整电路进行简化设计。其原则是尽量减少各种补偿电阻、调整电阻、焊线端子、焊线引线板等元器件数量,优化制造工艺,避免或减少重复焊接,尽量作到工序作业一次成优。简化设计对于称重传感器的主要贡献是:

①元器件数量减少,使焊点数量也随之减少,从而降低了出现故障的机会;

②****工艺性,便于生产过程质量控制,减少了降低可靠性的因素;

③容易实现标准化、通用化的智能补偿工艺,有利于多品种、小批量生产,并能减少人为差错,****固有可靠性。

电路补偿与调整所用原材料、元器件同电阻应变计一样都是影响称重传感器可靠性的基本单元,必须制定严格的选用、代用原则和有效的环境应力筛选工艺。原材料、元器件的选用一般应遵守下列原则:

①在广泛调研基础上编制原材料、元器件优选目录,避免盲目选购而引入不合格产品;

②对原材料、元器件进行综合评价,传感器密封过程,主要是可靠性、可用性、适应性、经济性和生产一致性五项指标,以保证称重传感器批次质量的均一性,在评价和试验的基础上决定是否选用;

③对原材料、元器件的生产厂家进行质量认证,必须经*机构认证合格,并以此作为选点和选用依据。

称重传感器可靠性的本质问题是如何能够耐受各种可能遇到的环境条件作用,因此必须重视并了解环境条件及其潜在影响,选择能够对*这些环境条件影响的设计方案。

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?减少故障****可靠性的途径

由可靠性定义不难得出,称重传感器的可靠性就是无故障工作时间超过任务时间(由电子秤的种类和工作环境决定)的概率,超过程度越大,故障率越低,可靠性越高。因此称重传感器的设计与制造实际上是无故障工作时间裕度的设计与制造,当然这种裕度并不是无限的,它是在克服和协调各种限制的条件下,力争****长的无故障工作时间。

把比较复杂系统的可靠性设计方法引入称重传感器设计,即不现实,也无必要。根据称重传感器的工作原理、制造工艺和应用情况,从残余应力影响,元器件和密封材料老化,应变计疲劳积累等方面分析,传感器,一个合乎逻辑的处理就是按其功能,将各组成部分*出来分别研究其可靠性。即弹性元件的结构、材料及热处理工艺,电阻应变计及应变胶粘剂,补偿原材料、元器件,防护密封材料与工艺等。哪一个环节的故障率高,都对可靠性产生较大影响,因此必须作好可靠性的基础设计。

称重传感器可靠性的基础设计要点:

(1)称重传感器弹性元件的可靠性设计

(2)弹性元件材料及热处理工艺选择

(3)电阻应变计选择

(4)电桥与补偿调整电路的简化设计

(5)电路补偿与调整原材料、元器件的选择

(6)耐环境设计

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