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在傳感器機器人中的5種應用

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  在傳感器機器人中的5種應用

  在傳感器穩(wěn)定性的因素,傳感器不穩(wěn)定輸出的信號就會有誤,給使用者帶來不便,因此,要提高穩(wěn)定性就要從源頭開始控制,掌握影響穩(wěn)定性的基本因素,盡力避免影響,然而影響測力傳感器穩(wěn)定性的因素有很多,具體都有哪些呢?這就是我們今天要講的重點了,下面一起來看看。

  (1)在傳感器的結構,這和結構有什么緊密關聯(lián)呢?首先我們要知道傳感器的彈性元件、外殼、膜片以及上壓頭、下壓墊的設計,要保證受載后在結構上不產生性能波動,或性能波動很小,這就要在設計的時候,盡量做到應變區(qū)受力單一了,應力均勻一致,貼片部位最好是平面,因此在結構上,就要保證一定抗偏心載荷的能力,安裝遠離應變區(qū),測量時應避免載荷支承點的位移。盡管測力傳感器屬于裝配制造產品,但為了保證具有最佳技術性能和長期穩(wěn)定性,盡可能將它設計成一個整體結構。

  影響在傳感器穩(wěn)定性的因素

  (2)彈性元件的金屬材料,可不要小瞧它,它對測力傳感器的綜合性能和長期穩(wěn)定性起關鍵作用。所以應選擇強度極限和彈性極限高,彈性模量的時間、溫度穩(wěn)定性好,彈性滯后小,機械加工和熱處理產生的殘余應力小的材料。有資料表明:只要材料淬火后的塑性好,它在機械加工和熱處理后的殘余應力就小。還要特別重視彈性模量隨時間的穩(wěn)定性,要求在測力傳感器使用壽命期間內材料的彈性模具不發(fā)生變化。

  (3)彈性元件在機械加工過程中,由于表面變形的不均勻產生較大的殘余應力,切削用量越大,殘余應力就越大,磨削加工產生的殘余應力最大。因此應制訂合理的加工工藝和規(guī)定適當?shù)那邢饔昧俊椥栽跓崽幚磉^程中,由于冷卻溫度不均勻和金屬材料相變等原因,在芯部和表層產生方向不同的殘余應力,其芯部為拉應力,表層為壓應力。必須通過回火處理工藝,在其內部產生方向相反的應力,與殘余應力相互抵消,減少殘余應力的影響。

  (4)在傳感器應具有最佳性能,要求靈敏系數(shù)穩(wěn)定性好,熱輸出小,機械滯后和蠕變小,應變量為1000×10-6時疲勞壽命可達108,電阻值偏差小,批次質量均一性好等。應變粘結劑應具有粘結強度大,抗剪強度高;彈性模量較大且穩(wěn)定;電絕緣性能好;具有與彈性元件相同或相近的熱膨脹系數(shù);蠕變和滯后小;固化時膠層體積收縮小等。粘貼電阻應變計時一定要嚴格控制膠層厚度,因為粘結強度隨膠層厚度的增加而降低。這是由于薄的膠層需要更大的應力才能變形,不易產生流動和蠕變,界面上的內應力很小,產生氣泡和缺陷的幾率也比較小,應變傳遞性能好,只要防護密封合理就可達到較高的穩(wěn)定性水平。

  (5)在傳感器的工作原理和總體結構決定了,在生產工藝流程中有些工序必須手工操作,人為的因素對測力傳感器的質量影響較大。因此必須制訂科學合理并可重復的制造工藝流程,并在其中增加電子計算機控制的自動化或半自動化工序,盡量減少人為因素對產品質量的影響。

  (6)在傳感器屬于裝配制造,貼片組橋后就形成了產品,由于內部不可避免的產生一些缺陷和外界環(huán)境條件的影響,測力傳感器的某些性能指標達不到設計要求,因此必須進行各項電路補償與調整,提高測力傳感器本身的穩(wěn)定性和對外部環(huán)境條件的穩(wěn)定性。完善而精細的電路補償工藝,是提高測力傳感器穩(wěn)定性的重要環(huán)節(jié)。

  (7)防護與密封是在傳感器制造工藝流程中的要害工序,是測力傳感器耐受客觀環(huán)境和感應環(huán)境影響而能穩(wěn)定可靠工作的根本保障。如果防護密封不良,粘貼在彈性元件上的電阻應變計及應變粘結劑膠層,都會吸收空氣中的水分而產生增塑,造成粘結強度和剛度下降,引起零點漂移和輸出無規(guī)律變化,直至測力傳感器失效。因此的防護密封是測力傳感器長期穩(wěn)定工作的根本保證,否則將使各項工藝成果前功盡棄。

  (8)提高在傳感器的穩(wěn)定性除處理好上述各種因素的影響外,最重要的途徑就是采取各種技術措施和工藝手段,模擬使用條件進行的人工老練試驗,盡量多的釋放殘余應力使其性能波動減至最小。


 
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