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压力传感器迟滞性误差产生的原因

发布人：cazsensor 时间：2020-10-24 来源：工程师

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压力传感器迟滞性误差产生的原因主要有两个，主要来源于原材料和安装条件，下面我们来简单分析一下：
1、原材料
弹性体材料：任何一种金属材料，因为其内部的组织结构关系的复杂性，受到外力加压后在微小晶粒之间产生微应变，在外力消失后，微应变随之消失，但是是否完全消失恢复到原始状态，不同的材料则有完全不一样的表现。我们把加载过程中的应变曲线称为&epSILon;1，把卸载过程中的应变曲线称为ε2，其差值△=ε2-ε1称之为迟滞性，差值的大小主要取决于材料本身成分的稳定性、均匀性、热处理后的金相组织等。弹性体作为压力传感器的关键元件，它对此要求则更为明显，可以通过不同的热处理方式提高弹性极限，以减少迟滞性。

应变片材料：金属应变计的典型结构为敏感栅，基底，被覆层和引线组成。在传感器的应用中，通过敏感栅的电阻应变效应，将弹性体的应变转变为阻值变化，根据材料本身存在的迟滞性来看，应变计本身也存在迟滞性。目前世界上著名的应变片厂在制造应变计时充分考虑了迟滞性的自补偿，使其在压力传感器的应用中的影响量减到最小。所以在选择应变片时要考虑到这种因素。
密封胶材料：在压力传感器的生产过程中要使用大量的密封胶，主要作用为固定线路和密封。从表面上看，一般在胶固化后是比较软的，相对弹性体的强度几乎可以忽略不记。但是对小量程产品，必须要加以考虑。小量程的产品，变形区相对薄弱，密封胶厚度的影响程度明显增加。此外，不同品质的胶也有不同的表现，如果胶的硬度随着时间的增加胶层的硬度也发生变化，则产品的迟滞性也会随之变化。所以在选用密封胶时一定选择固化后胶质稳定的胶。

2、安装条件
所谓的安装条件，一方面是指压力传感器在安装特殊配件的边界条件，另一方面是指压力传感器在使用现场的安装条件，根据与不同应用的客户研究分析，发现下列情况影响压力传感器或者说是整机的迟滞性，如表面状况、接触面积、安装扭力、螺栓强度等均会影响。

    安装扭力：在接触面一定的条件下，安装扭力越大，迟滞性越小。同样的道理，如果将传感器安装在不同的设备上，安装扭力的大小也直接影响产品的真实精度。安装扭力的影响规律对不同结构的产品是不一样的。例如有的悬臂梁传感器，安装扭力在100Nm时，能得到最佳的迟滞性。扭力过大或过小，迟滞性都会变差。轮辐式传感器的迟滞性对安装扭力更为敏感，所以在使用时一定要依照生产厂商的安装使用说明书进行安装，以保证产品质量。
    表面状况：是指秤台与压力传感器的接触面的质量，如粗糙度，平行度等。表面过于粗糙，在长时间使用时会使紧固螺栓松动并影响性能。如果平行度偏大，加载后会使压力传感器产生不必要的分力，直接影响产品精度，同时也无法体现压力传感器的真实精度。
    接触面积：是指压力传感器与秤台固定的接触面积。不同公司的产品，由于结构和工艺的不同，接触面的大小也是有些差别，所以在传感器的生产过程中必须加以确定，并同时在压力传感器的安装使用说明书中详细定义，以保证客户能按照最佳条件安装使用。
    螺栓强度：螺栓的强度影响与安装扭力是一样的，如果强度不足，在产品安装使用一段时间之后，锁紧力则会变松，进而影响精度。
    既然知道压力传感器迟滞性误差是由以上几点造成的，在生产和使用过程中，我们应该有针对性的根据上面的要求进行设计，保证传感器工作在最佳的状态。

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