衡器谈谈应变式称重传感器的性
、概述
有应变式称重传感器（以下简称称重传感器）和由称重传感器组成的电子称重系统，都将随
着时间或使用而出现波动，不能完成规定功能并zui终失效（）。称重传感器从开始使用
到失效前的时间是不确定的，性就是研究在规定的条件和时间内，称重传感器的平均*工
作时间、工作失效率和寿命，这对提称重传感器组装的电子衡器和电子称重系统的性至
关重要。因此，性已成为称重传感器非常重要的质量指标和市场竞争的决定性标志。
标准化组织（ISO8402）对于性的定义：“单元在给定的环境及运行条件下和在给定的
时间内，完成规定功能的能力"。这里“单元"词是讲作为个整体来考虑的对象，它可以是个
元件，个子系统，个系统。单独考虑称重传感器它就是个元件，与称重系统起考虑它就是
子系统或系统中的重要环节。“时间"应从广义角度去理解，就称重传感器或电子衡器而言，它是受
应力循环的次数。对于质量的定义：“产品的质量反映产品满足明确和隐含需要的能力的特征总和"。
“需要"按定义可包括、可用性、可信性、性等，这里的“"是需要的个方面，是中心
考虑的问题，而性就是产品在规定条件下和规定时间内完成规定功能的能力。根据上述定义，
把不能完成规定功能的状态称为故障或失效。性的核心是故障，即性是由产品的故障引发
出来的。失效——故障——性——度，四者之间密切相关，构成了因果链。从上述性
理论可以得出称重传感器的性就是在规定的环境条件下*的持续工作时间。性是由称
重传感器故障引发出来的，度是用来度量称重传感器性水平的数值，是在统计称重传感器
工作时间和故障次数的基础上进行数据处理的结果。若要达到较的性水平，须作好称重传
感器的性、控制和管理。
应变式称重传感器的性
20 世纪 90 代以来，我国称重传感器和电子衡器在工业与商业称重计量中得到广泛应用，称
重传感器的稳定性和性问题，越来越引起用户的普遍关注。在目前条件下，出较准
确度等级的称重传感器并非难事，但出具有较稳定性和性的称重传感器并非易事。
在多次学术会议和学术交流中，各致认为就称重传感器的工作原理、结构特点、
和应用条件而言，它应属于半*性的工作器件，IP67、IP68 防护密封等级的称重传感器
应能稳定的工作 10 以上。
根据产品性定义和称重传感器的实际应用情况，定义为：称重传感器在规定的使
用条件下和定的时间内完成规定功能的能力或概率。具体来说，就是在规定的使用条件下和定
时间内，称重传感器保持其各项技术并稳定工作的能力，多以*工作时间或寿命来度
量。众周知，称重传感器主要用于电子衡器和电子称重系统，要求综合好且稳定，即非
线性、滞后误差和灵敏度温度影响等有偏差之和，应处于某允许误差带之内。其中零点和灵敏
度的稳定性直接影响称重传感器的长期稳定性和工作性。
目前，外对传感器性多集中在些性要求的系统上，例如运载火箭、卫
星与宇宙飞船、民用飞机、大型工业控制系统等。对于这些系统用的传感器，根据 4
个性基本函数，进行各项试验，完成了大量的数据采集、分析处理工作。的性分析中
心和我国的军事科研部门都累积了大量的传感器性数据。对于称重传感器性的研究，
外还只限于性分析和跟踪测试阶段。
性分析贯穿于称重传感器、、使用的全过程，它是性研究的重要环节。主要
是故障（失效）机理分析，对故障进行宏观到微观分析，查找故障原因，摸清故障的内在规律，
从而采取相应对策，提称重传感器的固有性。
跟综测试是经济适用的研究称重传感器性的简易方法，外些在这方面进行了两
种工作。种是在试验室环境条件下，对称重传感器的贮存寿命进行了跟踪测试；种是在使用环
境条件下，对称重传感器的*工作时间，即使用寿命进行了跟踪测试。寿命试验是性试验
中的重要内容，除贮存寿命试验外还有损耗寿命试验、加速寿命试验等。建议与使用
密切配合，互相进行信息交流，积累称重传感器的*工作时间等性数据。
按传统的性分析方法，产品的失效率遵循浴盆曲线，如图 1 示。
左边部分为早期失效期是递减的，在产品使用的早期，由于加工内部留下些缺陷，失效
率往往较，都是在产品出厂前老炼试验消除早期失效。中间部分为偶然失效期是水平的
接近个常数，这是因为产品经过早期失效后，失效率稳定在个较低的水平，这个时期的失效率
往往因随机的原因引起，称为偶然失效期。右边部分为损耗失效期是递增的，由于零部件老化、损
耗等原因，失效率开始增加。称重传感器的稳定性和性*符合这规律，分为初始期、
稳定期和疲劳期。初始期是由于弹性元件经过锻造、机械加工、热处理以及表面打磨、
喷砂、贴片等产生残余应力，并不断的松弛和释放，使零点和灵敏度发生变化，造成称重传感
器波动。它可以对元器件实施环境应力筛选，对称重传感器进行老炼和稳定处理，尽量释
放和消除残余应力，在过程中渡过初始期，出厂后就开始进入能够稳定工作的稳定
期。在经历了长时期的*工作后，由于防护密封材料老化，电路补偿与调整元器件损耗，电阻
应变计疲劳等原因，使称重传感器产生波动，工作直至失效，称为疲劳期。称重
传感器的性理论就是研究分析影响的系统性和随机性因素，合理的提出
性的定性和定量要求，如故障模式及影响分析、*工作时间和寿命等。
应变式称重传感器的性
