卓扬测控(图)、智能冰箱传感器、传感器

有些结构的称重传感器，传感器，加载、承载边界条件的改变会使灵敏度产生较大的变化，在用滞后、蠕变和灵敏度温度误差都很小的压式称重传感器进行的压垫试验得到了证实，压垫设计合理灵敏度相差0.05％，压垫设计不合理灵敏度相差0.3％。

采用圆柱形弹性元件的压式或拉式称重传感器，应变区的有效长度L和直径D之比L/D是决定加载边界条件的主要参数。对于50t的压式称重传感器，当L/D＝3.7时，在压垫试验中灵敏度变化小于0.005％，而当L/D＝1时，其灵敏度变化大于1％。综上所述，加载、承载边界条件的影响可归纳为如下几点：

（1）表面形状和硬度影响

称重传感器的上压头、下压垫的接触面都影响载荷的引入和传递。上压头表面不平度和粗糙度都很高时，表面硬度影响可以忽略不计，上压头厚度影响也很小，智能冰箱传感器，因为接触仅发生在球面中心一个小接触圆上。一般要求上压头的硬度小于弹性元件的硬度，但不能太低，因为压头硬度越低、粗糙度越大，在较小的载荷下会产生较大的变形，将使合力作用点发生变化，引起称重传感器灵敏度变化。

压头的形状(从平面到球面）对三个力矩分量的影响是显著的。其特点是在接触区出现相当高的应力，由于接触点处于三向受压的应力状态，因此能承受这样高的应力而不*。

（2）加载承载面的大小、材料特性的影响

接触面压力低时，滞后小；压力高时，滞后大。大量程弹性元件的承载球面半径应尽量大些，例如德国Philips公司PR6201型50t弹性元件，承载部分的直径和球面半径分别为54mm和35mm，100t分别为76mm和50mm，200t分别为108mm和70mm。

剪应力大小和在压垫上分布，与弹性元件底面直径d、所用材料弹性模量Em和压垫直径D、所用材料弹性模量Es的不同有关。

（3）接触面粗糙度的影响

英国物理实验室测力研究室，用环氧树脂模型进行接触面粗糙度影响试验得出：接触面越光洁，载荷传递性能越好，输出就越大，对称重传感器灵敏度无影响。

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圆柱、圆筒式弹性元件的旋转误差是附加的非测量应变量的函数，其影响因素是：

（1）圆柱、圆筒式弹性元件、引入载荷的压头、承受载荷的底垫机械加工的形位误差影响，主要是同心度、对称度、平行度超差引起的各方位应变量不同；

（2）电阻应变计工作特性和弹性元件上电阻应变计的*误差，引起的附加应变量。

从前，对圆柱、圆筒式称重传感器的非线性误差，多以理论分析为主，其结论大致相同：称重传感器本身（包括弹性元件、电阻应变计、电桥电路）固有的非线性误差一般比较小，对准确度影响不大；弹性元件应变区的应变梯度和电阻应变计*偏差对非线性影响甚大，减小此值可较大减少非线性误差；弹性元件、压头、底垫尺寸对应变区的应变梯度有影响，结构设计不合理将导致较大的非线性误差等等，无人售货传感器，没有跳出传统的理论分析模式。现代称重传感器结构设计与计算，应采用数学分析手段建立各项特性的数学模型，通过数学拟合公式对相关误差进行分析和推算，给非线性补偿技术奠定理论基础。为此必须掌握圆柱、圆筒式弹性元件结构特点，非理想加载（如偏心载荷、侧向载荷）、物理变量（如温度、压力、振动）对非线性的影响。本文通过建立数学模型和数学分析方法，对圆柱、圆筒式弹性元件应变区面积效应产生的误差，金属材料泊松比引起的电桥电路非线性误差，焊接密封膜片对载荷分路作用造成的非线性误差和电阻应变计*偏差产生的旋转加荷误差进行分析。

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