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傳感器技術在生產(chǎn)實踐中的研究與應用

  隨著科學技術的迅猛發(fā)展论辈,非物理量的測試與控制技術跟束,已越來越廣泛地應用于航天抵窒、航空渐行、交通運輸轰坊、冶金、機械制造祟印、石化肴沫、輕工粟害、技術監(jiān)督與測試等技術領域,而且也正逐步引入人們的日常生活中去明因≡嗝玻可以說,測試技術與自動控制水平的高低扭皿,是衡量一個國家科學技術現(xiàn)代化程度的重要標志站绑。
傳感器技術是實現(xiàn)測試與自動控制的重要環(huán)節(jié)。在測試系統(tǒng)中姨篮,被作為一次儀表定位荠划,其主要特征是能準確傳遞和檢測出某一形態(tài)的信息,并將其轉換成另一形態(tài)的信息截抄。

     具體地說傳感器是指那些對被測對象的某一確定的信息具有感受(或響應)與檢出功能刘纸,并使之按照一定規(guī)律轉換成與之對應的可輸出信號的元器件或裝置。如果沒有傳感器對被測的原始信息進行準確可靠的捕獲和轉換掰弯,一切準確的測試與控制都將無法實現(xiàn)侈滚,即使最現(xiàn)代化的電子計算機,沒有準確的信息(或轉換可靠的數(shù)據(jù))窍颗,不失真的輸入坞角,也將無法充分發(fā)揮其應有的作用。

    傳感器種類及品種繁多吸占,原理也各式各樣晴叨。其中電阻應變式傳感器是被廣泛用于電子秤和各種新型機構的測力裝置,其精度和范圍度是根據(jù)需要來選定的過高的精度要求對某種使用也無太大意義矾屯,過寬的范圍度也會使測量精度降低兼蕊,而且會造成成本過高及增加工藝上的困難,因此件蚕,應根據(jù)測量對象的要求孙技,恰當?shù)剡x擇精度和范圍度是至關重要的。但無論何種條件排作、場合使用的傳感器牵啦,均要求其性能穩(wěn)定,數(shù)據(jù)可靠妄痪,經(jīng)久耐用哈雏。為此,在研究高精度傳感器的同時衫生,必須重視可靠性和穩(wěn)定性的研究僧著。目前,包括床暗器的研究辰诉、設計圣治、試制、生產(chǎn)敏袄、檢測與應用等諸項內容在內的傳感器技術辙紧,已逐漸形成了一門相對獨立的專門學科。

    一般情況下坚为,由于傳感器設置的場所并非理想苟可,在溫度、濕度尿绕、壓力等效應的綜合影響下想阎,可引起傳感器零點漂移和靈敏度的變化,已成為使用中的嚴重問題唧整。雖然人們在制作傳感器過程中瓤梦,采取了溫度補償及密封防潮的措施,但它與應變片啊沟、粘帖膠本身的高興能化辙使、粘帖技術的精確和熟練、彈性體材料的選擇及冷茶宵、熱加工工藝的制定均有密切的關系危纫,哪一方面都不能忽視,都需精心設計和制作乌庶。同時种蝶,還須注意傳感器的安裝方法,支撐結構的設置瞒大,如何克服橫向力等問題螃征。
作為一次儀表的傳感器通常由敏感元件與轉換元件組成。

    轉換元件就是精密的電橋糠赦。因此会傲,測力秤重用電阻應變式傳感器主要由彈性體、應變片拙泽、粘帖膠及各種補償電阻構成淌山。他的穩(wěn)定性也必然是由這些元件的內、外因的綜合作用所決定顾瞻。本文就此問題進行探討泼疑,談些粗淺看法,與同行商榷株速。

    首先是彈性元件闸声。彈性元件一般是由優(yōu)質合金鋼材及有色金屬鋁、鈹青銅等加工成型唉箩,影響彈性體穩(wěn)定性贿叉,主要是它經(jīng)各種處理后的金相組織及殘余應力晕忙。考慮到應力釋放時的相互平衡關系及彈性體結構形式的約束净纬,要想讓殘余應力釋放膛画,就要進行時效處理,這在實際中若采用自然時效法打洋,則釋放緩慢癞亩、周期長,常常是不可取的剥跃,需要人為縮短時間绪痘,一般要消除彈性體表面殘余應力的方法是:做真空回火處理和疲勞式脈動處理及共振。這樣可大幅度地降低殘余應力笙寻,在短時間內完成通常的長時間的自然時效钱雷,使組織性能更為穩(wěn)定。

    其次伴嗡,是應變片和粘接膠急波。影響應變片穩(wěn)定性的是箔材本身,制造應變片的電阻合金種類很多瘪校,其中以康銅合金使用最廣澄暮,它有較好的穩(wěn)定性,高的疲勞壽命及小的電阻溫度系數(shù)阱扬,是理想的絲柵制造材料泣懊。此外,制造應變片過程中應消除不良影響而造成的不穩(wěn)定性麻惶。如:絲柵與基底膠的粘接強度馍刮,應變片與彈性體間的粘帖強度,基底膠內應力的釋放等等窃蹋,都是不穩(wěn)定因素卡啰。另外,應變片的粘帖警没,也是非常關鍵的要素之一匕冠,這一工作的好壞,直接影響膠的粘接質量患赏,乃至測量精度逾族,如果帖片不嚴格,技術不熟練界北,即使使用最好的應變片也無濟于事.


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