应变式称重传感器的性介绍

把比较复杂系统的性方法引入称重传感器性，采用系统化的分析程序进行故
障模式与严重度分析，查明可能存在的隐患，采取措施改进，目前还有较大困难。因为称重传
感器的性是属于指数分布还是威布尔分布还有待于进步认识。但根据称重传感器的工作原
理、和应用情况，从残余应力影响，元器件和密封材料老化，电阻应变计疲劳积累等方面
分析，个合乎逻辑的处理就是按其功能将称重传感器各个相互作用又相互的组成部分，独立
出来分别研究。例如弹性元件材料及热处理；电阻应变计及应变胶粘剂；电路补偿元器件
与补偿；防护密封材料与密封等。称重传感器的技术指标确定后，不能像个比较复
杂系统那样，将技术指标分配给各分系统、单机或部件，为性提供定量的。因为称重
传感器的各组成部分是相互作用又相互的，可以说都是称重传感器的基础，哪个环节的故障
率，都对称重传感器的性产生较大影响，因此，须作好称重传感器性的基础。 
1、弹性元件的性 
弹性元件的结构是称重传感器的基础，是稳定性和性的重要因素。因此，弹性元件及其保

护外壳、焊接密封膜片、上下承载压头和压垫的，须称重传感器受载后在结构上不产生
波动，或使其波动减至zui小。为得到较的性，在弹性元件结构时应尽量作到：
应变区受力单，应力分布均匀，应变程度不应太，非应变区应处于低应力水平，即应变区之外
不能有于应变区的应力场和应力集中处；自身结构或利用保护外壳使其具有较的偏心和
侧向载荷的能力，克服非测量载荷的影响；安装力远离应变区，引入载荷的压头和承受载荷的压垫
受力合理，避免载荷引入点和支承点的位移；粘贴电阻应变计的表面尽量为平面，并有足够的工作
面积，为贴片作业和防护密封创造有利条件。尽管称重传感器属于装配部件，但为了*
和它能稳定的工作，在结构时须尽量减少零部件，提集成化程度，尽可能是个
整体结构，因为各连接件之间的位移都可以引起非线性和离散性。 
2、弹性元件材料及热处理选择 
弹性元件材料及热处理对称重传感器的综合指标，长期稳定性和工作性有较大影
响，是称重传感器性的关键问题。特别是不锈钢弹性元件材料的固溶热处理及时效方
法直接决定称重传感器的和性。从弹性元件材料的弹性模量、滞弹性效应、残余应力影响
和疲劳等方面考虑，应尽量选择弹性限和屈服限；弹性模量的时间与温度稳定；弹性
滞后与弹性后效小；振动、冲击，疲劳能力；锻造、机械加工和热处理好且产生残
余应力小的金属材料。要使某种金属材料同时具备上述各项是很难作到的，但可以某些
控制方法和处理后，使其尽量满足或接近上述各项要求。在弹性元件材料上提称重传感器性
的途径是要求成份的纯度和材质的均匀性，不突出某单项指标，综合良好，特
别要试验出*热处理和时效制度。例如 0Cr17Ni4Cu4Nb 沉淀硬化不锈钢，就须在固溶热
处理及两次时效法或冷却处理加时效法上多进行试验，确定满足称重传感器综合能和性要
求的热处理与时效制度。 
3、电阻应变计选择 
电阻应变计是称重传感器的核心部件，其稳定性和性在很大程度上决定称重传感器的稳定
性和性，因此是性控制的重要环节。由于电阻应变计试验测试后不能二次使用，只能测量
出实验室环境条件下的疲劳寿命，这给研究工作带来较大困难。目前外称重传感器，
对电阻应变计性的控制，通常围绕敏感栅结构形式、影响性的诸因素和工作特性筛选等问
题进行。 
（1）电阻应变计的结构 
称重传感器用电阻应变计的结构，不能停留在传统的经验水平上，只是在栅长、栅宽
和电阻值上做文章，而重点应对电阻应变计的应变传递理论、工作稳定性和疲劳寿命进行研究。生
产实践证明，在相同结构的称重传感器上，粘贴不同结构的电阻应变计，其蠕变指标、达到同准
确度等级的合格率和疲劳寿命有明显差异，这都是对电阻应变计的应变传递理论、蠕变机理等研究

不够致。称重传感器用电阻应变计，多采用平面和三维问题有限单元分析方法，对应变传递，基
底和覆盖层的力学效果及*厚度，敏感栅的端部效应及端部形状与蠕变的关系，基底厚度对滞后
的影响等进行分析与选择，出满足称重传感器综合指标和性要求的电阻应变计结构。 
（2）影响电阻应变计性诸因素 
电阻应变计的结构、和应变传递原理决定了大批量的产品，不可避免的产生
些缺陷，直接影响电阻应变计的长期稳定性和工作性。

应变式称重传感器的性介绍