本文淺析了地磅傳感器蠕變匹配影響因素，以及在傳感器蠕變 匹配過程中摸索出的經(jīng)驗。

地磅傳感器彈性體因材料的滯彈性效應(yīng)而存在固 有微蠕變特性，這種蠕變特性可以通過蠕變自補 償應(yīng)變計進(jìn)行補償。在傳感器生產(chǎn)過程中，傳感 器蠕變亦受諸多因素影響，譬如傳感器或應(yīng)變計 原材料的更換、產(chǎn)品工藝變化等，因此在產(chǎn)品批 量投產(chǎn)前應(yīng)進(jìn)行嚴(yán)格的應(yīng)變計蠕變匹配工作。在 進(jìn)行蠕變匹配前，要了解電阻應(yīng)變計變化因素的 影響，并充分考慮到傳感器本身的影響因素以及 生產(chǎn)工藝控制情況，才能保證傳感器蠕變匹配最 佳，同時保證傳感器其他優(yōu)良的性能指標(biāo)。

現(xiàn)就傳感器蠕變匹配過程中存在的影響因素 進(jìn)行匯總分析，并根據(jù)實際試驗及生產(chǎn)經(jīng)驗從不 同方面對傳感器匹配提出一些建議。

—、應(yīng)變計方面

㈠不同型號規(guī)格應(yīng)變計補償號的蠕變影響

通常各廠家生產(chǎn)的應(yīng)變計均有許多蠕變號，應(yīng)變計蠕變的大小主要靠應(yīng)變計的敏感柵形狀來 調(diào)整。同種應(yīng)變計敏感柵端部越長，蠕變越正。折返比即端部長度與絲柵寬度的比值越大，應(yīng)變計蠕變越正。通常各廠家生產(chǎn)的相鄰蠕變號之間蠕變相差0.01%-0.02% ;同時相同蠕變號的不 同阻值、不同形狀、不同面積的應(yīng)變計蠕變補償 能力會有稍許差異，通過匹配試驗得知，同㈠蠕 變號折返比相同的、絲柵面積不同的應(yīng)變計，面 積越大，蠕變越負(fù)，因此在生產(chǎn)試驗時不能忽略 這㈠點，在試用新型號應(yīng)變計前絲柵區(qū)域面積、 絲柵尺寸發(fā)生變化的要與應(yīng)變計生產(chǎn)廠商詳細(xì) 溝通，確認(rèn)蠕變補償差異后再進(jìn)行應(yīng)變計匹配， 以避免浪費不必要的試驗時間。

（二）應(yīng)變計原材料批次更換對應(yīng)變計的蠕變 的影響

常溫應(yīng)變計㈠般選擇康銅合金作為敏感柵材 料，康銅箔質(zhì)量穩(wěn)定性好，根據(jù)生產(chǎn)經(jīng)驗，其批 次更換對應(yīng)變計蠕變影響甚微，在傳感器進(jìn)行應(yīng) 變計匹配時，可忽略其影響。而應(yīng)變計基底材料 及蓋層厚度影響應(yīng)變計的蠕變程度較大。同品牌 原材料批次之間的差異有時也很明顯，比如㈠般 基底材料薄膜的材料，批次厚度差異可能在 1um -2um,對于選用思膠成膜的生產(chǎn)方式加工的 成型膜，其配膠原材料的批次更換可能會對成型膜厚度產(chǎn)生微量的差異。對于此種差異造成的蠕 變影響，我們曾詳細(xì)跟蹤匯總，結(jié)果是對于選用 成型薄膜作為基底的應(yīng)變計基底每薄2um,蠕變 大約往負(fù)向變化0.02% ,蓋層厚度薄5um-10um， 蠕變大約往負(fù)向變化0.02%。因此在新批次應(yīng)變計 使用前，傳感器生產(chǎn)廠家要與應(yīng)變計生產(chǎn)廠家仔 細(xì)溝通，批次發(fā)生變化時首先與應(yīng)變計生產(chǎn)方確 認(rèn)是否有變化，以便更有效、節(jié)時的完成蠕變匹 配。

(三)應(yīng)變計其他方面對蠕變的影響

除了原材料影響，應(yīng)變計生產(chǎn)環(huán)境、制作工 藝是影響應(yīng)變計性能分散的關(guān)鍵，應(yīng)變計分散小， 傳感器測試的蠕變指標(biāo)分散小，更易于將所匹配 的傳感器蠕變達(dá)到最佳要求。而目前應(yīng)變計大部 分工藝由人工操作完成，環(huán)境、工藝控制嚴(yán)格的 同時，人工操作誤差帶來的影響不能忽視；人員 操作誤差可能會影響蠕變的分散；一般正規(guī)生產(chǎn) 廠家應(yīng)變計生產(chǎn)操作者均應(yīng)通過專業(yè)的技術(shù)生產(chǎn) 培訓(xùn)方可上崗，確保應(yīng)變計產(chǎn)品的一致性。因此 建議傳感器廠家選擇正規(guī)廠家、外形美觀、性能 優(yōu)良符合傳感器生產(chǎn)要求的高精度應(yīng)變計。

生產(chǎn)過程中若更換應(yīng)變計廠家，則需要傳感 器廠家對應(yīng)變計生產(chǎn)環(huán)境、工藝控制等方面有詳 細(xì)的了解，并對蠕變及其他性能指標(biāo)進(jìn)行詳細(xì)的 測試，比如高低溫蠕變測試、長期穩(wěn)定性測試 (放置半年且每月測試一次蠕變，觀測蠕變的變化 量等。

二、傳感器方面

(一)傳感器彈性體原材料的影響

傳感器廠家一般根據(jù)設(shè)計要求選擇優(yōu)質(zhì)的材 料制作彈性體，但金屬材料鍛造及后期處理的特 殊性，其批次更換仍可能對傳感器的蠕變有一定 的影響。因此在新批次彈性體材料投產(chǎn)前，應(yīng)少 量投入進(jìn)行應(yīng)變計匹配，觀測蠕變變化情況，條 件允許的情況下測試高低溫蠕變，以確定批次更 換的影響量，對后期投入提供指導(dǎo)。通常情況下， 合金鋼、不銹鋼傳感器蠕變受材料批次更換的影 響稍小一些，鋁傳感器蠕變受材料批次影響大一 些；小量程傳感器受材料更換影響大一些，而大 量程傳感器受材料批次影響小一些。對于不銹鋼 材料，需要相較其他材料應(yīng)盡量選擇蠕變偏負(fù)的 應(yīng)變計，因為蠕變與滯后是同向變化的，蠕變偏 負(fù)，滯后也相應(yīng)偏負(fù)。

(二)傳感器結(jié)構(gòu)影響

一般來說，相同結(jié)構(gòu)型式及外形尺寸的傳感 器量程越小，蠕變越正，應(yīng)選擇蠕變越負(fù)的應(yīng)變 計，而量程越大，蠕變越負(fù)，可以選用蠕變稍正 的應(yīng)變計。量程較大的傳感器之間蠕變相差很小， 蠕變變化表現(xiàn)越不明顯；傳感器的蠕變亦受其結(jié) 構(gòu)影響，對于柱式傳感器，不同噸位之間的蠕變 差異基本可以忽略，即可以選擇同一蠕變號的應(yīng) 變計，蠕變匹配相對簡單；而橋式傳感器不同噸 位之間稍有不同。傳感器蠕變還受密封結(jié)構(gòu)形式 影響，灌封和膜片密封對蠕變的影響不同，技術(shù) 人員在設(shè)計方面改進(jìn)后的蠕變匹配時亦應(yīng)注意到 這一點。

㈢傳感器生產(chǎn)工藝及其他方面的影響

穩(wěn)定的生產(chǎn)工藝是保證蠕變穩(wěn)定一致的前提， 在進(jìn)行蠕變匹配時應(yīng)保證研磨、貼片、涂覆等工 序工藝的穩(wěn)定性，以便使蠕變數(shù)據(jù)更穩(wěn)定、準(zhǔn)確。 操作人員變化、工藝變化、相關(guān)輔助材料變化時 應(yīng)及時跟蹤傳感器蠕變測試數(shù)據(jù)，以便及時進(jìn)行 匹配調(diào)整。根據(jù)生產(chǎn)經(jīng)驗，傳感器貼片和涂覆工 藝影響最大，其所涉及到的輔助材料中，貼片膠 和涂覆膠影響較大，貼片膠和涂覆膠的軟硬度、 刷涂厚度直接影響蠕變。

傳感器設(shè)計簡單，工藝復(fù)雜，在生產(chǎn)過程中 要及時注意各項變化的影響，從而使傳感器蠕變 匹配達(dá)到最完美的效果。精細(xì)的制作工藝及優(yōu)良 的技術(shù)指標(biāo)是傳感器性能優(yōu)越的前提，也是生產(chǎn) 廠家追求的一致目標(biāo)，以上幾點是本公司在傳感 器蠕變匹配過程中摸索的經(jīng)驗，僅供參考，有不 當(dāng)之處請批評指正。