本文對較小應變孔內粘貼BB結構應變計稱重傳感器的零點輸出變化進行了分析,以提出該類稱重傳感器零點變化的原因。
我公司為一客戶制作的一款特殊結構稱重傳 感器,其零點輸出要求在± 0.015mV/V的范圍內, 但該零點性能在補償后總是存在一定的變化,80% 的產品在快出廠時因其零點性能超差需進行返工, 為了查找影響零點變化的因素,我們進行了多方 面的試驗,最終找到了零點變化的原因。
該稱重傳感器結構較為復雜,彈性體為鋁合 金材質,表面做了鍍鎳處理,簡稱為“R稱重傳 感器”,該稱重傳感器為雙輸出稱重傳感器,僅就 應變部位而言和平行雙孔梁結構較為相似,如圖1 所示。
所用應變計為我公司BF350-2BB-A型應變 該應變計絲柵為一橫一豎結構,具體如圖2所示。
在制作初期該稱重傳感器的零點輸出溫度漂 移較難補償,經過反復試驗、摸索后該問題得到 了解決。開始發現零點輸出不穩定后,我們懷疑 是鍍層問題造成,因此對有鍍層產品和無鍍層產 品的零點輸出進行了對比試驗,試驗數據如表1 所示。
從表1數據看出鍍層不是影響零點輸出變化 的主要因素。
該稱重傳感器粘貼應變計處,應邊孔的直徑為^ 11mm,我們尋找平行雙孔梁結構,應邊孔大 小接近^ 11mm應邊孔的彈性體,將R型稱重傳 感器所使用的應變計分別粘貼在^ 11mm應邊孔彈性體的內孔及表面,監測其零點輸出的變化, 試驗數據如表2所示。
從表2數據可看出應變計粘貼在表面的產品
零點輸出變化很小,但粘貼在應變孔內的產品零 點輸出變化較大。 因此得出結論:應邊孔的結構是造成零點輸出變化的主要原因。 理論分析:孔徑為^ 11mm,孔內粘貼BB (絲柵一橫一豎)的應變計后,因應變孔較小,應變計彎曲較大,受外界環境影響后,橫、豎柵阻 值變化不一致,導致傳感器的零點輸出較難控制。 找到影響因素后,為了解決該問題,經和客戶協 商,建議客戶將應變部位的結構改為如圖3所示。
更改結構后的貼片部位較為平整,橫、豎柵 阻值變化相當,傳感器的零點輸出比較穩定,以 下為更改結構后的試驗數據如表3所示。