在傳感器機(jī)器人中的5種應(yīng)用

　　在傳感器穩(wěn)定性的因素，傳感器不穩(wěn)定輸出的信號(hào)就會(huì)有誤，給使用者帶來(lái)不便，因此，要提高穩(wěn)定性就要從源頭開(kāi)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(cè)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(diǎn)了，下面一起來(lái)看看。

　　(1)在傳感器的結(jié)構(gòu)，這和結(jié)構(gòu)有什么緊密關(guān)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(shè)計(jì)，要保證受載后在結(jié)構(gòu)上不產(chǎn)生性能波動(dòng)，或性能波動(dòng)很小，這就要在設(shè)計(jì)的時(shí)候，盡量做到應(yīng)變區(qū)受力單一了，應(yīng)力均勻一致，貼片部位最好是平面，因此在結(jié)構(gòu)上，就要保證一定抗偏心載荷的能力，安裝遠(yuǎn)離應(yīng)變區(qū)，測(cè)量時(shí)應(yīng)避免載荷支承點(diǎn)的位移。盡管測(cè)力傳感器屬于裝配制造產(chǎn)品，但為了保證具有最佳技術(shù)性能和長(zhǎng)期穩(wěn)定性，盡可能將它設(shè)計(jì)成一個(gè)整體結(jié)構(gòu)。

　　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(duì)測(cè)力傳感器的綜合性能和長(zhǎng)期穩(wěn)定性起關(guān)鍵作用。所以應(yīng)選擇強(qiáng)度極限和彈性極限高，彈性模量的時(shí)間、溫度穩(wěn)定性好，彈性滯后小，機(jī)械加工和熱處理產(chǎn)生的殘余應(yīng)力小的材料。有資料表明:只要材料淬火后的塑性好，它在機(jī)械加工和熱處理后的殘余應(yīng)力就小。還要特別重視彈性模量隨時(shí)間的穩(wěn)定性，要求在測(cè)力傳感器使用壽命期間內(nèi)材料的彈性模具不發(fā)生變化。

　　(3)彈性元件在機(jī)械加工過(guò)程中，由于表面變形的不均勻產(chǎn)生較大的殘余應(yīng)力，切削用量越大，殘余應(yīng)力就越大，磨削加工產(chǎn)生的殘余應(yīng)力最大。因此應(yīng)制訂合理的加工工藝和規(guī)定適當(dāng)?shù)那邢饔昧?。彈性元件在熱處理過(guò)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(chǎn)生方向不同的殘余應(yīng)力，其芯部為拉應(yīng)力，表層為壓應(yīng)力。必須通過(guò)回火處理工藝，在其內(nèi)部產(chǎn)生方向相反的應(yīng)力，與殘余應(yīng)力相互抵消，減少殘余應(yīng)力的影響。

　　(4)在傳感器應(yīng)具有最佳性能，要求靈敏系數(shù)穩(wěn)定性好，熱輸出小，機(jī)械滯后和蠕變小，應(yīng)變量為1000×10-6時(shí)疲勞壽命可達(dá)108，電阻值偏差小，批次質(zhì)量均一性好等。應(yīng)變粘結(jié)劑應(yīng)具有粘結(jié)強(qiáng)度大，抗剪強(qiáng)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(shí)膠層體積收縮小等。粘貼電阻應(yīng)變計(jì)時(shí)一定要嚴(yán)格控制膠層厚度，因?yàn)檎辰Y(jié)強(qiáng)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(yīng)力才能變形，不易產(chǎn)生流動(dòng)和蠕變，界面上的內(nèi)應(yīng)力很小，產(chǎn)生氣泡和缺陷的幾率也比較小，應(yīng)變傳遞性能好，只要防護(hù)密封合理就可達(dá)到較高的穩(wěn)定性水平。

　　(5)在傳感器的工作原理和總體結(jié)構(gòu)決定了，在生產(chǎn)工藝流程中有些工序必須手工操作，人為的因素對(duì)測(cè)力傳感器的質(zhì)量影響較大。因此必須制訂科學(xué)合理并可重復(fù)的制造工藝流程，并在其中增加電子計(jì)算機(jī)控制的自動(dòng)化或半自動(dòng)化工序，盡量減少人為因素對(duì)產(chǎn)品質(zhì)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(chǎn)品，由于內(nèi)部不可避免的產(chǎn)生一些缺陷和外界環(huán)境條件的影響，測(cè)力傳感器的某些性能指標(biāo)達(dá)不到設(shè)計(jì)要求，因此必須進(jìn)行各項(xiàng)電路補(bǔ)償與調(diào)整，提高測(cè)力傳感器本身的穩(wěn)定性和對(duì)外部環(huán)境條件的穩(wěn)定性。完善而精細(xì)的電路補(bǔ)償工藝，是提高測(cè)力傳感器穩(wěn)定性的重要環(huán)節(jié)。

　　(7)防護(hù)與密封是在傳感器制造工藝流程中的要害工序，是測(cè)力傳感器耐受客觀環(huán)境和感應(yīng)環(huán)境影響而能穩(wěn)定可靠工作的根本保障。如果防護(hù)密封不良，粘貼在彈性元件上的電阻應(yīng)變計(jì)及應(yīng)變粘結(jié)劑膠層，都會(huì)吸收空氣中的水分而產(chǎn)生增塑，造成粘結(jié)強(qiáng)度和剛度下降，引起零點(diǎn)漂移和輸出無(wú)規(guī)律變化，直至測(cè)力傳感器失效。因此的防護(hù)密封是測(cè)力傳感器長(zhǎng)期穩(wěn)定工作的根本保證，否則將使各項(xiàng)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(shù)措施和工藝手段，模擬使用條件進(jìn)行的人工老練試驗(yàn)，盡量多的釋放殘余應(yīng)力使其性能波動(dòng)減至最小。