卓扬测控(图),张力传感器,传感器

微型测力与称重传感器，因其量程微小又要使它具有足够大的输出灵敏度，弹性元件应变区会很薄，其刚度必然很差造成非线性、重复性和蠕变误差*，很难达到所需要的准确度级别。尽管采用低弹性模量的铝合金、镁合金、铍青铜材料做弹性元件，以增加应变区的刚度，但仍不能攻*这个问题。为使微型测力与称重传感器达到较高的准确度级别，在薄形弯曲梁式弹性元件结构已确定的情况下，还必须处理好灵敏度和刚度这对矛盾，因此设计时应对灵敏度和刚度取折衷方案。

德国学者C．Rohrbach 和 J．Lexow微型测力与称重传感器研究课题中的薄形弯曲梁式弹性元件的理论分析及试验测试成果，很好的说明了这个问题，值得我国称重传感器研制企业借鉴。他们用一个薄形悬臂弯曲梁式弹性元件来说明微型测力与称重传感器的一些根本性的问题。电阻应变计粘贴在薄形悬臂弯曲梁弹性元件的根部，并涂抹很薄的一层液态防护密封面胶。

弹性元件的厚度d可以小到0.05mm，扭力传感器，而电阻应变计和防护涂层的厚度h却保持不变，一般为h=0.02～0.03mm。因此，弹性元件的特性几乎完全取决于电阻应变计基底、应变胶粘剂和防护涂层材料的特性。由于电阻应变计基底、覆盖层和胶粘剂均由酚醛或环氧树脂构成，它们的物理性能在很大程度上与温度密切相关随温度而定。例如，弹性模量随着温度的升高而降低，使输出灵敏度*；由于弹性元件很薄，刚度必然小，随着温度和湿度的变化，其初始应变值变化很大，致使弹性元件变形而引起零点*移。上述各种效应的影响，可通过*装置进行试验测量求得。

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圆柱、圆筒式结构的称重传感器，通过环形平膜片或波纹膜片与弹性元件和外壳焊接实施密封。其焊接密封的关键是即要保证密封，又要允许弹性元件与密封外壳之间有较小的相对运动，此问题处理不好将产生非线性误差。因此，*传感器，必须对膜片的应用、性质和制造方法进行理论和应用研究。

圆柱、圆筒式称重传感器的外壳材料必须与弹性元件材料具有相同的线膨胀系数或采用与弹性元件相同的材料，张力传感器，****环境温度变化时，由于超静定结构变形不协调而产生内应力，传感器，因外壳尺寸改变导致密封腔内气体压力变化，致使膜片承受的内外压力差改变，引起称重传感器的温度*移。因此需要考虑温度补偿方法，主要是温度变化时，要求波纹膜片对内应力和外壳的内外压差有调节功能。

波纹膜片是一种压有同心折皱的圆形薄板，为便于和弹性元件、密封外壳焊接在一起，在膜片*和外圆周边须留下一光滑部分，并弯成h=2mm高的直角边，便于焊接密封，波纹膜片作为一种密封膜，在称重传感器弹性元件产生位移（一般为0.2～0.5mm）时，其挠度可以补偿此位移，并基本保持固有的弹性性能。波纹膜片折皱的深度和形状，即膜片表面的波纹，可以设计成多种多样结构，有正弦波纹、圆形波纹、梯形波纹、锐角波纹等。

如果波纹膜片沿中心和周界固定，而又在中心产生一定的位移时，根据此位移的数值就能确定作用力的大小。一般多根据位移或力与挠度之间的关系进行选择，但波纹小的膜片具有明显的非线性特征，且膜片的刚度随同其挠度的*而*。随着膜片波纹深度的减小，膜片的性质就接近于普通平簿板，完全没有波纹膜片刚度小、能过分弯曲的特征。与平板膜片相比，将波纹膜片周边弯成2mm高的直角边，对波纹膜片的特性无明显影响，可保证其有足够的挠度适应称重传感器弹性元件的变形。波纹的波数、间距、从波纹部分到中心和周边光滑部分的过度方式等问题，尚无试验研究，总之尽量短小即可。