地磅稱重傳感器彈性元件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與加工
本文主要闡述了地磅稱重傳感器技術(shù)的發(fā)展和現(xiàn)狀以及稱重傳感器彈性元件在 設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意的問題。根據(jù)應(yīng)力集中的原則,指出了彈性元件上電阻應(yīng)變計(jì)粘貼的合理位置。 分析了彈性元件的制造過程中各個(gè)環(huán)節(jié)對稱重傳感器性能的影響。對合理設(shè)計(jì)彈性元件的結(jié) 構(gòu),提高稱重傳感器整體性能指標(biāo)和產(chǎn)品質(zhì)量有充分的參考依據(jù)。
一、前言
現(xiàn)代信息技術(shù)的三大基礎(chǔ)是信息的采集、傳 輸和處理技術(shù),即傳感技術(shù)、通信技術(shù)和計(jì)算機(jī) 技術(shù),它們分別構(gòu)成了信息技術(shù)系統(tǒng)的“感官”、 “神經(jīng)”和“大腦”。信息采集系統(tǒng)的首要部件是 傳感器,且置于系統(tǒng)的最前端。在一個(gè)現(xiàn)代自動(dòng) 檢測系統(tǒng)中,如果沒有傳感器,就無法監(jiān)測與控 制表征生產(chǎn)過程中各個(gè)環(huán)節(jié)的各種參量,也就無 法實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制。在現(xiàn)代技術(shù)中,傳感器實(shí)際上 是現(xiàn)代測試技術(shù)和自動(dòng)化技術(shù)的基礎(chǔ)。
隨著信息技術(shù)的發(fā)展,傳感器也得到了日益 廣泛的應(yīng)用。工業(yè)、農(nóng)業(yè)、航空航天、軍事國防,從陸地到海洋,從天空到太空,從各種復(fù)雜的工 程系統(tǒng)到生活的衣食住行,幾乎每一個(gè)現(xiàn)代化項(xiàng) 目都離不開各種類型的傳感器。作為信息采集和信息傳遞的主要構(gòu)成要素,傳感器已經(jīng)成為現(xiàn)代 信息技術(shù)系統(tǒng)三大支柱之一。這也是許多工業(yè)發(fā) 達(dá)國家把傳感器技術(shù)作為未來科學(xué)研究與發(fā)展重 點(diǎn)的一個(gè)重要原因。
二、稱重傳感器的發(fā)展及現(xiàn)狀
自從1856年英國貴族Kelvin (開爾文)在鋪 設(shè)大西洋海底電纜時(shí),發(fā)現(xiàn)并得出結(jié)論:金屬絲 在機(jī)械應(yīng)變作用下產(chǎn)生電阻變化,其應(yīng)變與電阻 變化存在函數(shù)關(guān)系,可用來電橋測量電阻變化.
這也是后來開展電阻應(yīng)變測量方法的基本原理。 1938年美國加利福尼亞理工學(xué)院教授E.Simmons 灑蒙斯和麻省理工學(xué)院教授A.Ruge (魯奇)分 別同時(shí)研制出紙基絲繞式電阻應(yīng)變計(jì),以他們名 字的字頭和各有二位助手命名為SR- 4型,由美國 BLH公司專利生產(chǎn)。為研制應(yīng)變式負(fù)荷傳感器奠 定了理論和物質(zhì)基礎(chǔ)。1940年美國BLH公司和 Revere公司總工程師A. Thurston (瑟斯頓)利用 SR- 4型電阻應(yīng)變計(jì)研制出圓柱結(jié)構(gòu)的應(yīng)變式負(fù)荷 傳感器,用于工程測力和稱重計(jì)量,成為應(yīng)變式 負(fù)荷傳感器的創(chuàng)始者。1942年在美國電阻應(yīng)變式 負(fù)荷傳感器已經(jīng)大量生產(chǎn),至今已有70多年的歷 史。90年代,由于稱重傳感器的設(shè)計(jì)與計(jì)算等基 本技術(shù)趨于成熟,稱重傳感器的發(fā)展側(cè)重于工藝 研究和應(yīng)用研究,在產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)化、系列化、工程 化設(shè)計(jì)和規(guī)?;a(chǎn)工藝等方面都有很大進(jìn)步。
由于電子稱重技術(shù)的迅速發(fā)展,負(fù)荷傳感器 性能的評定方法,已不能滿足采用階梯公差帶評 定準(zhǔn)確度等級(jí)的電子衡器需要,急需與電子衡器 準(zhǔn)確度評定方法相適應(yīng)的計(jì)量規(guī)程。80年代初, 國際法制計(jì)量組織(OIML質(zhì)量測量指導(dǎo)秘書處 決定將用于質(zhì)量計(jì)量和力值測量的負(fù)荷傳感器徹 底分開,由美國負(fù)責(zé)的第8報(bào)告秘書處起草《稱 重傳感器計(jì)量規(guī)程》。經(jīng)過OIML成員國書面表決 后,在1984年10月第7屆法制計(jì)量大會(huì)上正式 批準(zhǔn),并于1985年以OIML R60國際建議頒布, 下發(fā)到各成員國。目前各國正在執(zhí)行的是R60的 2000年版。可以說R60《稱重傳感器計(jì)量規(guī)程》 是各國稱重傳感器進(jìn)入國際市場的“通行證”。
在我國,盡管航空、航天工業(yè)部門早在20世 紀(jì)50年代末期就開始研究及應(yīng)用電阻應(yīng)變式負(fù)荷 傳感器,但并未向民用發(fā)展。就全國而言,負(fù)荷 傳感器的研制與生產(chǎn)起步較晚,60年代只有幾個(gè) 廠家生產(chǎn)普通精度等級(jí)的電阻應(yīng)變式測力傳感器。 結(jié)構(gòu)單一,基本不進(jìn)行電路補(bǔ)償與調(diào)整,有的產(chǎn) 品甚至用外部平衡箱調(diào)整零點(diǎn)。80年代初,全國 有20余個(gè)企業(yè)用資1億元人民幣,用匯1300萬 美元,從美、日等國引進(jìn)應(yīng)變式負(fù)荷傳感器制造 技術(shù)與工藝裝備,進(jìn)行學(xué)習(xí)、消化、吸收。經(jīng)過 仿制和試生產(chǎn)后,開始多品種小批量生產(chǎn),推向 市場后,取得了相當(dāng)可觀的效益。稱重傳感器盡 管是國家強(qiáng)制管理的法制計(jì)量器具,應(yīng)當(dāng)比較難 進(jìn)入此行業(yè),但由于種種原因?qū)е乱恍┢髽I(yè)和個(gè) 人很容易進(jìn)入,造成市場擁擠,加劇了市場競爭。 終于在90年代后期爆發(fā)了價(jià)格大戰(zhàn),誰的價(jià)格 低,誰就是大贏家,而且逐年升級(jí)越演越烈,己 經(jīng)到了走火入魔的程度。價(jià)格大戰(zhàn)的惡果是技術(shù) 進(jìn)步緩慢,工藝水平下降,質(zhì)量問題嚴(yán)重,管理 監(jiān)督失控。帶著這些問題進(jìn)入21世紀(jì),稱重傳感 器與工業(yè)發(fā)達(dá)國家的差距非但未縮小,反而加大 了。近幾年國家監(jiān)督抽查結(jié)果和終端客戶的反饋 就是很好的例證。
因此,如何提高我國傳感器的性能和質(zhì)量, 迫在眉睫。本文從稱重傳感器彈性元件的結(jié)構(gòu)設(shè) 計(jì)、制造方面的因素對稱重傳感器性能的影響, 進(jìn)了分析研究,試圖找到提高稱重傳感器設(shè)計(jì)和 制造質(zhì)量的方法,為提高我國稱重傳感器的競爭 力提供一些參考。
三、彈性元件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與分析
彈性元件的形式是根據(jù)稱重傳感器的量程的 大小來確定,一般常見的形式有:懸臂梁式、剪 切梁式、雙孔彎曲梁式、柱式、扭環(huán)式等。彈性 元件的設(shè)計(jì)基本屬于機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的范圍,但因 測力性能的需要,其在結(jié)構(gòu)上與普通的機(jī)械零件 和構(gòu)件有所不同。一般說來,普通的機(jī)械零件和 構(gòu)件只須滿足在足夠大的安全系數(shù)下的強(qiáng)度和剛 度即可,對在受力條件下零件或構(gòu)件上的應(yīng)力分 布情況不必嚴(yán)格要求。然而,對于彈性元件來說, 除了需要滿足機(jī)械強(qiáng)度和剛度要求以外,必須保 證彈性元件上粘貼電阻應(yīng)變片部位的應(yīng)力(應(yīng)變> 與彈性元件承受的載荷(被測力)保持嚴(yán)格的對 應(yīng)關(guān)系撮好是線性關(guān)系);同時(shí),為了提高測力 傳感器測力的靈敏度,還應(yīng)使電阻應(yīng)變計(jì)貼片部 位達(dá)到較高應(yīng)力狀態(tài),彈性元件的設(shè)計(jì)必須滿足 以下兩項(xiàng)要求:)貼片部位的應(yīng)力(應(yīng)變)應(yīng)與 被測力保持嚴(yán)格的對應(yīng)關(guān)系;2貼片部位應(yīng)具有 較高的應(yīng)力(應(yīng)變) 水平。
為了滿足上述兩項(xiàng)要求,在測力傳感器的彈 性元件設(shè)計(jì)方面,應(yīng)用“應(yīng)力集中”的設(shè)計(jì)原則, 確保貼片部位的應(yīng)力(應(yīng)變)水平較高,并與被 測力保持嚴(yán)格的對應(yīng)關(guān)系,以提高所設(shè)計(jì)測力傳 感器的測力靈敏度和測力精度。
目前,稱重傳感器彈性元件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),國 內(nèi)沒有成熟的理論計(jì)算方法。為了對稱重傳感器彈性元件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、應(yīng)力場的分布狀況和變形 狀態(tài)、貼片位置的合理性等情況有一個(gè)比較全面 的了解,目前的辦法是先用材料力學(xué)的公式進(jìn)行 初步計(jì)算、確定尺寸、再利用先進(jìn)的計(jì)算機(jī)輔助 設(shè)計(jì)手段一有限元分析法,或光彈性和電阻應(yīng) 變片試驗(yàn)方法,對稱重傳感器工作應(yīng)力狀態(tài)進(jìn)行 全面的應(yīng)變分析。其目的在于:確定在載荷作用 下最大應(yīng)變的確切部位;了解在有偏心及其他載 荷作用時(shí)引起的輸出偏差;根據(jù)分析得出的應(yīng)變 場數(shù)據(jù)粘貼補(bǔ)償片進(jìn)行調(diào)整;計(jì)算出偏心、側(cè)向 附加力對電橋的影響,進(jìn)而確定相互干涉最小的 貼片方式;分析貼片誤差、彈性元件尺寸誤差等 對輸出造成的影響。
稱重傳感器的工作頻率由彈性元件及粘貼其 上的電阻應(yīng)變計(jì)決定,電阻應(yīng)變計(jì)的頻率響應(yīng)是 很高的,通常根據(jù)彈性元件確定工作頻率。在設(shè) 計(jì)動(dòng)態(tài)下使用的稱重傳感器時(shí),應(yīng)盡量提高它的 固有頻率。彈性元件固有頻率的計(jì)算公式為:
式中:K-單位位移需要的力值; m-彈性元件的相對質(zhì)量。
由上可見:
(1)彈性元件的固有頻率取決于彈性元件的形 式、某些尺寸及材料的彈性模量E與密度p。彈 性模量E越大,密度p越小,彈性元件的固有頻 率越高。
(2)彈性元件中的某些尺寸不影響固有頻率值, 如圓柱式彈性元件的橫切面尺寸、圓環(huán)式彈性元 件的寬度。由于這些尺寸決定了彈性元件上應(yīng)變 敏感元件處的應(yīng)變值,因此可以根據(jù)稱重傳感器 靈敏度的要求選擇這些尺寸,設(shè)計(jì)出既能滿足工 作頻率又具有較高靈敏度的稱重傳感器。
(3)固有頻率取決于彈性元件運(yùn)動(dòng)部分的質(zhì)量。 運(yùn)動(dòng)部分包括彈性元件及其連接件,在設(shè)計(jì)時(shí)也 必須盡量減少這部分附加部件的質(zhì)量。
四、彈性元件的制造加工因素對傳感器性能 的影響
在額定載荷作用下,彈性元件應(yīng)變區(qū)的應(yīng)變 程度,對稱重傳感器的線性、滯后、蠕變和疲勞壽命都有較大影響。實(shí)際上,保證應(yīng)變穩(wěn)定并與 載荷成較嚴(yán)格線性關(guān)系的應(yīng)變范圍,它與彈性元件所用的材料密切相關(guān)。
提高彈性元件應(yīng)變的穩(wěn)定性是提高傳感器的 整體穩(wěn)定性的基礎(chǔ)和關(guān)鍵。因此彈性元件的材料 不僅是結(jié)構(gòu)材料而且是功能材料。一般來講,彈 性元件采用的金屬材料除了對化學(xué)成份和冶煉條 件嚴(yán)格要求外,還要有優(yōu)良的綜合性能,在保證 彈性和應(yīng)力的同時(shí),盡量選用抗塑變形(彈性滯 后)能力高的材料,且材料的純度要高,成份的 均勻性要好。選擇彈性材料時(shí),還應(yīng)特別注意材 料的彈性模量E以及材料的彈性后效(蠕變)和 熱彈性效應(yīng)對稱重傳感器性能的影響。因此材料 選擇及成份的確定是第一步;其次,熱處理工藝 和與應(yīng)變片的匹配成為關(guān)鍵點(diǎn)。
(一)彈性元件的材料性能、熱處理工藝對傳 感器性能的影響
稱重傳感器是技術(shù)、工藝密集型產(chǎn)品,性能 的一致性需要合理嚴(yán)格的工藝作保障,熱處理工 藝在稱重傳感器的生產(chǎn)中是十分重要的。以不銹 鋼稱重傳感器為例的熱處理工藝流程為:清洗— 固溶處理—深冷處理—時(shí)效處理。熱處理工藝的 冷卻介質(zhì)為水冷、油冷或強(qiáng)制惰性氣體冷卻,冷 卻速率有很大區(qū)別,同時(shí)要考慮彈性元件尺寸的 大小,降溫速率要有所不同,使冷卻速度達(dá)到相 應(yīng)要求,固溶時(shí)的冷卻介質(zhì)、冷卻速度對稱重傳 感器的指標(biāo)影響很大,工藝參數(shù)不合理對稱重傳 感器指標(biāo)是有害的。
目前,稱重傳感器的彈性元件材料主要分為 三類:鋁合金(LY12、合金鋼(40CrNiM)A、 不銹鋼(0Cr17Ni4Cu4NB),前兩種材料應(yīng)用最為 普遍,加工工藝、熱處理工藝、制作工藝已十分 成熟。以不銹鋼作為彈性元件材料的稱重傳感器, 可以進(jìn)行金屬膜片焊接密封,具有防腐、防爆、 高可靠性、高穩(wěn)定性的特點(diǎn),在腐蝕性場合、食 品、化工等行業(yè),將成為合金鋼稱重傳感器的替 代品,市場容量逐漸擴(kuò)大。但目前國內(nèi)不銹鋼稱 重傳感器的研究、生產(chǎn)處于初級(jí)階段,市場需求 量不大,還沒有形成大批量生產(chǎn)不銹鋼稱重傳感 器的市場規(guī)模,不銹鋼稱重傳感器準(zhǔn)確度低,達(dá) 到GB/T 7551-2008《稱重傳感器》國家標(biāo)準(zhǔn)和JJG669-2003《稱重傳感器》計(jì)量檢定規(guī)程中C3級(jí)的 比率低,只有部分形式及規(guī)格的不銹鋼稱重傳感 器可以做到高準(zhǔn)確度等級(jí)。其原因是不銹鋼稱重傳感器制造成本高,國內(nèi)廠家對不銹鋼稱重傳感 器的制造技術(shù)研究不夠,沒有完全掌握。
沉淀硬化型不銹鋼的特點(diǎn)之一是其彈性后效 (蠕變)大,尤其體現(xiàn)在小量程剪切梁稱重傳感器 上,若不采取其他措施使用普通應(yīng)變計(jì)貼片,稱 重傳感器的滯后指標(biāo)為± 0.030%F.S左右,若再加 上金屬膜片焊接后對滯后指標(biāo)影響± 0.01%F.S左 右。顯然,大于± 0.030%F.S的滯后指標(biāo),稱重傳 感器的最大誤差不易達(dá)到GB/T 7551-2008《稱重 傳感器》國家標(biāo)準(zhǔn)和OIML R60國際建議中規(guī)定的 C3級(jí)要求。隨著量程的增加,相同量程的不銹鋼 與合金鋼稱重傳感器的滯后指標(biāo)區(qū)別不大。因此, 對于小量程不銹鋼稱重傳感器需對滯后指標(biāo)進(jìn)行 補(bǔ)償,通過專用應(yīng)變計(jì)進(jìn)行滯后補(bǔ)償成為一種特 殊的補(bǔ)償技術(shù)。該技術(shù)實(shí)現(xiàn)了不銹鋼稱重傳感器 滯后指標(biāo)的調(diào)整,使滯后補(bǔ)償可以像蠕變補(bǔ)償那 樣,通過選用不同補(bǔ)償量的應(yīng)變計(jì)進(jìn)行補(bǔ)償,經(jīng) 過匹配試驗(yàn),可保證產(chǎn)品的線性、滯后、蠕變性 能指標(biāo)控制在± 0.02%F.S以內(nèi),并可以達(dá)到GB/T 7551-2008《稱重傳感器》國家標(biāo)準(zhǔn)和OIMLR60 國際建議中規(guī)定的C3級(jí)要求。
綜上所述,不銹鋼稱重傳感器彈性元件選擇 0Cr17Ni4Cu4Nb沉淀硬化型不銹鋼材料,應(yīng)控制 其材料成份和含量,通過嚴(yán)格合理的熱處理工藝 作保證,盡量降低鐵素體含量,使綜合機(jī)械性能 達(dá) 到 彈 性 元 件 要 求 。 彈 性 元 件 材 料 0Cr17Ni4Cu4Nb的熱處理工藝成為關(guān)鍵點(diǎn)。經(jīng)過 大量試驗(yàn)證明,要獲得合格的均勻的金相組織, 達(dá)到要求的機(jī)械性能,不銹鋼稱重傳感器的彈性 元件采用真空固溶、深冷、真空時(shí)效效果最佳。
(二)彈性元件切削加工過程中的殘余應(yīng)力對傳感器性能的影響
彈性元件中殘余應(yīng)力,主要來自原材料在乳 制或拉制工藝成形過程中產(chǎn)生的殘余應(yīng)力;在熱 處理過程中,由于冷卻溫度不均勻和相變而產(chǎn)生 的殘余應(yīng)力;在機(jī)械加工中,因切削力作用而產(chǎn) 生的殘余應(yīng)力。刨、銑、車、磨等機(jī)械加工,使 彈性元件表面變形不均勻,而產(chǎn)生較大的殘余應(yīng) 力,切削用量越大,表面的殘余應(yīng)力越大。車削 加工時(shí)不同進(jìn)刀量軸向和徑向的殘余應(yīng)力也不相 同,在彈性元件表面為最大殘余拉應(yīng)力,距表面 約40m?80m深處為最大殘余壓應(yīng)力。磨削加工 時(shí)產(chǎn)生的殘余應(yīng)力最大,磨削深度越大,產(chǎn)生的 殘余應(yīng)力就越大,其最大殘余應(yīng)力位于距表面約 20m?40m處。綜合刨、銑、車、磨四種機(jī)械加工 方法產(chǎn)生的殘余應(yīng)力。彈性元件在切削加工過程 中產(chǎn)生的應(yīng)力特征主要表現(xiàn)為:(1)最大殘余應(yīng) 力位于彈性元件表面距深處約20u m?100u m 處。?殘余應(yīng)力衰減很快,在深度為200M m 處已很小。(3)切削用量越大,殘余應(yīng)力越大。(4 )彈性元件精加工為磨削加工時(shí),殘余應(yīng)力最大, 其值可達(dá)到900N/mm2。為提高彈性元件的加工精 度,宜采用先進(jìn)的數(shù)控加工工藝提高加工質(zhì)量。 熱處理后彈性元件的精加工盡量不采用磨削加工。
彈性元件切削加工后在彈性元件表面形成變 質(zhì)層,使其組織處于不穩(wěn)定狀態(tài),隨著時(shí)間的變 化內(nèi)應(yīng)力松弛,而導(dǎo)致尺寸變化,彈性和疲勞壽 命降低。彈性元件任何幾何形狀的改變,必然伴 隨出現(xiàn)一定程度的非線性影響,將造成稱重傳感 器的非線性誤差。
(三 )彈性元件的形位誤差對傳感器性能的影響
稱重傳感器一般設(shè)計(jì)成只受垂直方向的載荷, 而對側(cè)向載荷不敏感,或把力矩和側(cè)向載荷的影 響限制在規(guī)定的誤差范圍內(nèi)。這樣稱重傳感器的 輸出僅僅取決于沿主軸或與主軸平行的載荷的大 小,這就要求彈性元件具有較高的尺寸精度和形 位精度,同時(shí)保證應(yīng)變片粘貼位置的準(zhǔn)確性和對 稱性。實(shí)際上彈性元件的制造精度是有一定限度 的,總存在一定的尺寸、形位誤差。所以,稱重 傳感器對迭加在主分量上的力矩和側(cè)向載荷都是 敏感的,而側(cè)向靈敏度的大小和方向不能預(yù)先知 道,且結(jié)構(gòu)量程不同,靈敏度也不同。側(cè)向靈敏 度與彈性元件的形位誤差和應(yīng)變片粘貼位置有關(guān)。 有試驗(yàn)證明,若有額定載荷5%側(cè)向載荷存在,對 高精度的稱重傳感器,側(cè)向靈敏度的影響會(huì)出現(xiàn) 滿量程± 0.1%的誤差;對于一般精度的稱重傳感 器,此誤差可達(dá)± 0.6%。因此,為降低稱重傳感 器的側(cè)向靈敏度,彈性元件的制造和應(yīng)變片粘貼 應(yīng)注意以下幾點(diǎn):
(1)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)保證傳感器的輸出僅僅取決于 沿彈性元件主軸或與主軸平行的的載荷。
(2)軸對稱型的稱重傳感器的彈性元件,制造 時(shí)應(yīng)保證主軸與上下端面及下壓墊的垂直度精度要求,并且通過彈性元件的中心。
(3)保證彈性元件內(nèi)外圓的同軸度精度要求。
(4)機(jī)械加工時(shí)盡量保證彈性元件的形位誤差 在同一方向上的一致性。
(5)應(yīng)變片粘貼時(shí)保證位置和方向的定位精度 和對稱性,盡量不要偏離中心線。
(四)彈性元件的表面質(zhì)量和硬度對傳感器性 能的影響
通常稱重傳感器有兩個(gè)承受載荷的接觸面, 即引入載荷的接觸面和傳遞載荷的接觸面。對于 承受壓向載荷的稱重傳感器,兩個(gè)承受載荷的接 觸面為彈性元件的上平面(有時(shí)設(shè)計(jì)成球勵(lì)和 下底面。與稱重傳感器的上壓頭、下壓墊接觸的 面都影響載荷的引入與傳遞。一般要求上壓頭的 硬度小于彈性元件的硬度,但不能太低,因?yàn)閴?/span> 頭的硬度越低,彈性元件的表面粗糙度越大,在 較小的載荷下會(huì)產(chǎn)生較大的變形,會(huì)使合力的作 用點(diǎn)發(fā)生變化,從而引起稱重傳感器靈敏度的變 化。此外,英國物理實(shí)驗(yàn)室測力研究室,用環(huán)氧 樹脂模型進(jìn)行接觸面粗糙度影響試驗(yàn)得出:接觸 面表面粗糙度越小,載荷傳遞性能越好,輸出就 越大。
五、結(jié)論
根據(jù)上述對稱重傳感器彈性元件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 和制造精度對稱重傳感器性能的影響分析,在設(shè) 計(jì)和制造加工彈性元件時(shí)要做到:應(yīng)保證應(yīng)力場 分布使電阻應(yīng)變計(jì)貼片區(qū)處于最高應(yīng)力水平,提 高稱重傳感器的靈敏度;應(yīng)減小彈性元件的承載 接觸面積,利于降低稱重傳感器的滯后和非線性 誤差影響;應(yīng)變區(qū)域應(yīng)對稱,貼電阻應(yīng)變計(jì)時(shí)也 應(yīng)對稱,增加稱重傳感器輸出,提高靈敏度;彈 性元件制造選材要嚴(yán)格控制材料的化學(xué)成份、組 織結(jié)構(gòu),采用合理的熱處理工藝,提高彈性元件 的綜合機(jī)械性能,彈性后效(蠕變)大的材料要 進(jìn)行貼片補(bǔ)償,減小稱重傳感器的滯后誤差;通 過嚴(yán)格的熱處理工藝,降低或消除內(nèi)應(yīng)力,減小 稱重傳感器的非線性誤差;確保較高的形位精度, 降低稱重傳感器的側(cè)向靈敏度,減小滿量程誤差; 降低彈性元件的表面粗糙度,提高彈性元件的傳 力效果,增加稱重傳感器的輸出量.