称重传感器 - 蠕变误差

应变式称重传感器的原理和制造工艺决定了其传感元件电阻应变计是用环氧树脂等应变胶粘剂 粘贴在弹性元件上，尽管为了提高应变胶粘剂的剪切强度，胶粘剂层已经非常薄了，但是弹性元件 受载后还会产生蠕变和滞后误差。大量试验和测试结果表明称重传感器的蠕变和滞后误差的大小和 方向是不可预测的，弹性元件金属材料表现为正蠕变，即在某一种负荷作用下产生的变形有随着时 间增大的趋势；而应变胶粘剂的胶层有使电阻应变计敏感栅的变形随着时间减小的趋势，这种应力 松弛产生的是负蠕变。称重传感器的蠕变误差，基本上就是这两种蠕变效应的叠加。概括起来，称 重传感器的蠕变误差就是若干个依赖于时间效应的综合。主要是以下几种效应产生蠕变误差： 

（1）弹性元件金属材料中，支配弹性后效（蠕变）因素的综合，其因素主要是材料的组织结构、 热处理工艺过程、稳定处理工艺、最大工作应力等的影响。 

（2）弹性元件表面应变传递给应变胶粘剂胶层和电阻应变计基底时，产生较大剪应力，使其黏 弹性减弱出现黏滞流动（电阻应变计基底与胶层之间发生滑动）效应，即黏弹性后效的影响。

 （3）电阻应变计敏感栅材料由于扩散而引起原子重新分布，使蠕变抗力减小。 

（4）弹性元件绝热温度变化的热弹性效应影响。圆柱式弹性元件在正应力作用下产生单位体积 变化，承受拉应力使体积增大，承受压应力使体积减小。如果加载迅速，没有热量流进、流出，纯 拉伸作用在弹性元件内产生绝热降温，纯压缩作用在弹性元件内产生绝热升温。两者均产生绝热应变， 它和等温应变之差与几何形状无关，而仅仅取决于材料的不同，对于圆柱式称重传感器要达到热平 衡大约需要 20 分钟。 

综合国内外称重传感器制造企业对蠕变效应的研究结果得出：敏感栅长的电阻应变计比短的更 适用；热固型应变胶粘剂比冷固型好；在保证绝缘电阻的前提下胶粘剂层越薄蠕变和滞后误差越小， 一般胶粘剂层的厚度以 5μm 为好；对粘贴在弹性元件上的电阻应变计进行老化处理比不进行处理蠕 变小。对固有蠕变较大的弹性元件多采用蠕变自补偿电阻应变计。