粘貼工藝的應(yīng)變式壓力傳感器容易出現(xiàn)的問(wèn)題與解決方法
粘貼式應(yīng)變壓力傳感器采用應(yīng)變片通過(guò)膠層來(lái)貼合的工藝,這種工藝的壓力傳感器在使用中存在很多不穩(wěn)定、不可靠因素,因此,現(xiàn)在應(yīng)用越來(lái)越少,但是由于其制造相對(duì)簡(jiǎn)單,價(jià)格便宜,在實(shí)際中,還有部分使用,下面就其使用中出現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行分析并給出解決的辦法。
一、零點(diǎn)漂移
在粘貼應(yīng)變片應(yīng)用中最難控制的就是零點(diǎn)漂移,零點(diǎn)漂移受各種因素的影響,澤天傳感為您進(jìn)行以下詳細(xì)進(jìn)行分析。
(1) 絕緣電阻的影響
絕緣電阻是應(yīng)變片的重要電性能指標(biāo),它的大小表現(xiàn)最直接的就是應(yīng)變片的零點(diǎn)漂移。所謂絕緣電阻就是應(yīng)變片敏感柵與被測(cè)構(gòu)件或彈性體之間的電阻,如果絕緣強(qiáng)度降低或較低時(shí),敏感柵和構(gòu)件之間或彈性體之間就會(huì)有漏電流產(chǎn)生,進(jìn)而影響到應(yīng)變片的零點(diǎn)穩(wěn)定性,即為漂移。那么產(chǎn)生這一問(wèn)題的因素有哪些,如何解決。
a. 應(yīng)變片焊接后,助焊劑未清洗或清洗不干凈,引起絕緣強(qiáng)度下降。因助焊劑一般是活性好、浸潤(rùn)性好的材料,利于焊錫和焊端結(jié)合,但它也往往是一種離子物體,如果沒(méi)有進(jìn)行清洗或清洗不徹底,陽(yáng)離子就會(huì)進(jìn)行遷移,引起絕緣強(qiáng)度不能滿足要求。
b. 應(yīng)變片焊接時(shí)由于烙鐵漏電或溫度過(guò)高、時(shí)間過(guò)長(zhǎng),引起應(yīng)變片基底擊穿,造成絕緣強(qiáng)度下降。針對(duì)這一問(wèn)題,在使用烙鐵時(shí)必須對(duì)其進(jìn)行檢測(cè),保證其焊接端的絕緣強(qiáng)度,以避免產(chǎn)生擊穿現(xiàn)象或?qū)θ松碓斐蓚?;焊接時(shí)保證溫度不能超過(guò)230℃,短時(shí)多次焊接,避免基底產(chǎn)生異化擊穿。
c. 應(yīng)變片受潮造成絕緣強(qiáng)度下降。這一現(xiàn)象主要由于應(yīng)變片應(yīng)用時(shí)防護(hù)不好或應(yīng)用過(guò)程中環(huán)境濕度過(guò)大造成,這種漂移與a較為類似,所以在應(yīng)用過(guò)程中,必須要將環(huán)境濕度控制在60%以內(nèi);在應(yīng)用時(shí)必須對(duì)應(yīng)變片進(jìn)行防護(hù),避免水汽侵入,影響應(yīng)變片穩(wěn)定。
d. 應(yīng)變片被刺穿, 造成絕緣強(qiáng)度下降。這一問(wèn)題主要是在貼片或組橋過(guò)程中形成,如有堅(jiān)硬物體夾持應(yīng)變片或構(gòu)件、彈性體表面毛刺、劃痕等刺穿應(yīng)變片或焊接時(shí)烙鐵頭過(guò)于尖利刺穿應(yīng)變片等。
(2) 貼片缺陷造成的影響
a. 貼片后存在虛空現(xiàn)象,造成應(yīng)變片零點(diǎn)漂移。這一現(xiàn)象主要表現(xiàn)為對(duì)光檢查時(shí),就會(huì)發(fā)現(xiàn)應(yīng)變片基底背面有異物感、發(fā)花,同時(shí)用軟的物體對(duì)應(yīng)變片施加力時(shí),應(yīng)變片電阻值就會(huì)發(fā)生變化,而去掉時(shí),阻值很快就會(huì)恢復(fù)。而由于虛空,造成應(yīng)變片加電時(shí)局部熱量增加產(chǎn)生熱漂移所致。
b. 貼片時(shí)膠層太厚或貼片后產(chǎn)生膠棱、鼓包等,造成應(yīng)變片零點(diǎn)漂移。這一現(xiàn)象主要表現(xiàn)為應(yīng)變片背部有層次感、周?chē)z液殘留較多、固化后留有膠棱、鼓包。造成這一現(xiàn)象的主要原因是構(gòu)件表面清洗不干凈有顆粒或膠液涂刷不均勻或膠液過(guò)多。
(3) 應(yīng)變片浮柵或密封層脫起,造成應(yīng)變片零點(diǎn)漂移
a. 應(yīng)變片浮柵。主要表現(xiàn)為側(cè)光觀察應(yīng)變片時(shí),發(fā)現(xiàn)應(yīng)變片表面有針狀亮點(diǎn)或用顯微鏡觀察時(shí)敏感柵有扭曲現(xiàn)象。造成這一問(wèn)題可能是環(huán)境濕度過(guò)大或清洗溶劑含水量過(guò)大,造成應(yīng)變片受潮所致。
b. 密封層脫起。主要表現(xiàn)為密封層有部分或全部脫起,造成這一問(wèn)題的主要原因是密封層與敏感柵的粘結(jié)力不夠所造成,引起敏感柵散熱不均勻。
二、貼片后阻值異常
一般情況下,應(yīng)變片貼片后其阻值會(huì)有微小變化或不變,但有時(shí)用戶會(huì)反映應(yīng)變片阻值發(fā)生很大變化,造成這一問(wèn)題的因素有以下幾點(diǎn):
(1)加壓固化時(shí)加壓力過(guò)大,造成貼片后阻值異常,適當(dāng)降低加壓力,推薦用戶加壓力范圍0.15MPa~0.3MPa。
(2)加壓時(shí)加壓力不均勻,造成應(yīng)變片敏感柵變形而阻值異常,這一問(wèn)題主要是加壓夾具不規(guī)范,使應(yīng)變片受力不均勻所致。
(3)工裝設(shè)計(jì)的曲率半徑與構(gòu)件不吻合,造成應(yīng)變片變形或鼓包而阻值異常。
(4) 使用一段時(shí)間后, 阻值發(fā)生異常。這一問(wèn)題主要是應(yīng)變片內(nèi)部有氣泡或個(gè)別虛空或焊接時(shí)有不可靠因素存在等。
三、貼片后的表面缺陷
從前述的內(nèi)容中可以看出貼片的主要缺陷有虛空、鼓包、膠層不均勻、膠層過(guò)厚、膠棱、壓坑、變形等,其中鼓包、壓坑只要不在敏感柵受力部位,均可以使用。針對(duì)這些缺陷,一定要在貼片后進(jìn)行外觀檢查, 剔出有缺陷的,保證貼片質(zhì)量。同時(shí)應(yīng)對(duì)阻值、絕緣電阻進(jìn)行檢查,以免后道工序的浪費(fèi)。本文源自澤天傳感,版權(quán)所有,轉(zhuǎn)載請(qǐng)保留出處!
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