地磅稱重傳感器的主要結構材料和各種加工工藝會對其精度產生一定的影響。 但是否所有的材料都要從美國或臺灣進口呢？彈性體的機加工和傳感器組裝時會產生應力， 這些應力又會怎樣影響這些對比實驗結果呢？應力本身的變化規律又是怎樣的呢？本文做以評盡的闡述。

一?前言

我們公司20多年以來專業從事各種地磅、稱重儀表、稱重傳感器和電阻應變計等 全方位的研發和生產。我們的產品在定型投產以 前都要做大量的基礎研究工作，以確保產品能長 期穩定、可靠地工作。現在將要發表的只是2003 年初進行的一次試驗工作，其后我們還做了大量 有關老化篩選等方面的試驗研究工作，例如高溫 存儲、高溫電老化、超載靜壓、10萬次疲勞加壓、 超載疲勞加壓、潮濕箱試驗，高溫、高壓、高濕 的PCT試驗，高壓密封檢漏等試驗，其中有些試 驗已在《衡器》雜志發表過。

2003年2月19日，我們公司參考《〈傳感器參 數漂移的原因和預防措施》開會討論了影響傳感 器SPAN漂移的主要因素：GAGE、彈性體鋁材， 傳感器制程中使用的各種引線材料和清洗液以及 上膠情況等問題安排做了一系列的對比分析試驗。 現將試驗數據和初步結果列表分析于后。

二、實驗方案

1.影響GAGE質量的試驗

我們用FAJ- 10AB傳感器使用不同條件下生產的GAGE做對比試驗，買驗數據如表1所示。

2.用不同鋁材做彈性體的試驗

我們用美國進口鋁材和國產鋁材加工制成的 彈性體做成FAJ- 10AB傳感器，測試其SPAN隨時 間漂移的影響，試驗數據如表2所示。

3.使用不同清洗液對傳感器SPAN精度的影響 我們用不同清洗液清洗后做成的傳感器測試

結果如表3所示。

4.傳感器中使用不同引線的影響

我們分別使用美國引線和臺北引線加工成 FAN- 7.5kg傳感器后測試SPAN精度，對比試驗數 據如表 4 所示。

5.上膠與否對傳感器SPAN精度的影響

我們對FAN- 7.5kg傳感器上膠前后測試了 SPAN的精度，對比實驗數據如表5所示。

三、樣本數和數據統計方法

1.每一組對比試驗安排的傳感器（L/0樣本 都是5只。

2.我們把在不同條件下做成的傳感器每隔一 小時測量一次SPAN值，在5個小時間隔范圍內計 算出了最大的差值，再折合成相應的傳感器SPAN 精度，再從相同狀態下的5只傳感器中統計出 SPAN的最高精度，最低精度以及去掉最高和最低 精度的其余3只傳感器的平均精度。這些數據分 別填寫在表1?表5的相應欄中。（說明：不同時 間測得的SPAN數據減去SPAN的起始數值就是SPAN的變化值，變化值再除以起始值就是相對變 化，由于相對變化很小，我們用PPM為單位做記 錄，相對變化也可以表示成精度。例如5小時 SPAN的相對變化小于100PPMt我們就說他的精度 可以達到萬分之一。

3.我們計劃每隔5天測試一次傳感器SPAN 漂移的結果并統計它的精度隨時間的變化情況， 到基本穩定的時候就能以這些數據為依據，統計 對比出各種因素對傳感器SPAN漂移影響的程度。

四、實驗前的理論設想一應力波動衰減學說

1.大家知道鋁型材在擠壓加工的過程中會產 生很大的應力，最好的消除辦法是放在露天讓它 日曬雨淋長時間的自然消除。在鋁彈性體的鋸、 銑等加工過程中也會產生應力，也要有一個釋放 的過程。根據以往多次的試驗經驗，由于噴砂、 貼片后的加壓力和高溫烘烤以及上膠后的應力都 有一個逐步釋放的過程，所以從貼片到上膠剛剛 做好的傳感器測試的參數只能做參考，不能做絕 對的結論。例如L/C進行10000次疲勞加壓后， 遲滯和線性都會變好，但壓完后馬上就測試所得 的結果可能會適得其反，10天之后再進行測試， 疲勞試驗的良性效應就能顯示出來。

2.應力釋放的理論設想一應力波動衰減學說

固態分子都有一定的穩態微觀結構，當它受到外力作用時會偏離原有的結構而產生一定的變形， 當外力去除后，又會本能的恢復到原有的結構，但 這個恢復的過程應該是振蕩衰減的，就像打秋千一 樣，推動的外力去除后要經過N次振蕩衰減才能 到穩定的最低點。因此，我們假設應力的釋放過程 是波動的，但波動的幅度會是逐步趨小的。

由于上述的設想，所以我們安排各組實驗都 是每隔5天測試一組數據，其中第七次即30天以 后的數據作為實驗結論用，而前面6次測試的數 據就是為了 “形象地”觀察應力衰減過程用的。

五、測試數據及曲線圖

把七次測試的結果，每次測試的表1?表5的 相關數據匯總制成表1?表5，再根據表1?表5 的數據分別畫成圖1?圖5的五組曲線圖。

六、數據分析和結論

1.總的變化趨勢是剛剛組裝的傳感器SPAN 漂移很大（大約在600- 1200PPM之間），很快就按 波動方式趨向減小，大約在成品后30天趨于穩 定。這種變化的總趨勢和我們以前的設想是一致 的，這就是我們創立的應力波動衰減學說。在成 品后5天前后的數據只能作參考不能作為分析結 論的依據。只有基本穩定后的數據才能作為分析 對比作結論的依據。

2.大部分未上膠的傳感器成品后25天左右就 趨于穩定，而上膠后的傳感器大約要30天左右才 能穩定。

3.以前沒有做過傳感器SPAN隨時間漂移的 試驗，但我們做過大量的傳感器蠕變、線性等隨 時間變化的試驗。從表面現象來看，這些參數的 變化會隨時間而波動性減小。它反映的是傳感器 內部應力逐漸釋放這個實質。從這個意義上來說， 傳感器SPAN隨時間的變化也反映了傳感器內部應 力逐漸釋放這樣一個實質。由于是相同的內部矛 盾在外部以不同的形式表現出來，所以我們能預 測到SPAN變化的總規律。當然具體的變化是多 少，還是要由具體的試驗條件來決定的。這可是 唯物辯證法的一條基本原理。事物內部的矛盾 (內醫）是事物變化的根據，外部的矛盾（外醫） 是變化的條件，外因通過內因起作用。

4.從這次試驗情況來看，各種試驗條件下生產 的傳感器問題都不大，都可用于做1/5000精度的秤。

5.從圖1可以看出：

(1)代表酚醛基底膠的曲線和代表環氧膠的 曲線在成品存放20天后就已經互相接近，環氧膠 更好些。說明它對傳感器漂移的影響更小些。

(2）因為這只牽涉到箔材內部應力對傳感器SPAN漂移的問題，箔材經過加熱處理會有助于消 除碾壓后的內部應力，促使箔材內部分子結構更 穩定。所以經過熱處理的箔材組裝成的傳感器 SPAN漂移比未處理的要小一些。

6.從圖2可以看出用進口美國的鋁材做成的傳感器漂移比用國產鋁材的要小。這個結論要在 傳感器組裝成成品25天后才能顯示出來。如果要 在成品存放20天之內就要匆忙下結論可能會適得 其反。雖然國產鋁料不如進口料好，但做1/5000 精度的傳感器還是可以的。

7.從圖3可以看出，溶劑A、F以及B清洗傳 感器時對SPAN漂移的影響在成品存放25天之后 是相同的，雖然在此之前有較大的差別。

8.從圖4可以看出美國引線和臺北引線對SPAN漂移的影響是相同的，雖然在成品存放25天之前有一定的差別.

9.從圖5可以看出傳感器上膠后會產生一定 的附加應力。所以在成品存放30天之內上膠的傳 感器SPAN漂移大，但當膠中的應力釋放完了之后 就和不上膠的情況差不多了。所以在成品存放30 天之后兩條曲線交匯在一起。