IFM传感器后端信号处理方法介绍
一般给的参数只有传感器的的技术参数，包括的量程，灵敏度，精度指标，还有接线定义，那么对于一个没有使用过测力传感器的使用者来说，如何做后期信号处理？这是一个需要学习的问题；先，我们需要了解的是传感器的原理，应变式传感器的原理一般是惠斯登电桥，从传感器的出厂标定证书上的接线定义可以知道他的桥路需要如何供电，是多少输对应满量程；举例说明某传感器的参数如下：量程: 1000N灵敏度：2.0mV/V输出定义：【激励正： 红线 激励负：黑线 信号正：绿线 信号负：白线；】大供电电压：15Vdc（10Vdc）先我们简单计算一下，如果给传感器供电为10V，那么其对应满量程输出为；10V*2.0mV/V=20mV @1000N即在10V供电情况下，绿白两线输出的信号若为20mV，就说明传感器本身受力1000N，此为传感器的输出信号和力值的线性对应关系；此时我们要用该测力传感器，应该如何使用呢?先要给他供电，按照10V，给红黑两根线供电，红线10V 黑线0V如此就需要提供一个电源，这里需要一个直流稳压电源，5V~15V之间都可以满足；那么问题是，很多情况下我们没有这种弱电电源模块，此时我们就需要介绍传感器后端的信号调理设备，一般有放大器，二次仪表以及带有桥路供电端子的采集板卡；
测力传感器稳定性的因素较多，归纳起来主要有：
1、测力传感器的结构测力传感器的弹性元件、外壳、膜片及上压头、下压垫的设计，都必须受载后在结构上不产生性能波动，或性能波动很小，为此在测力传感器设计时，应尽量作到应变区受力单一，应力均匀一致；贴片部位为平面；在结构上具有一定的抗偏心载荷和侧向载荷的能力；安装力远离应变区，测量时应避免载荷支承点的位移。尽管测力传感器属于装配制造产品，但为了具有技术性能和稳定性，尽可能将它设计成一个整体结构。
2、弹性元件的金属材料弹性元件的金属材料对测力传感器的综合性能和稳定性起关键作用。应选择强度限和弹性限高，弹性模量的时间、温度稳定性，弹性滞后小，机械加工和热处理产生的残余应力小的材料。有资料表明:只要材料淬火后的塑性，它在机械加工和热处理后的残余应力就小。还要特别重视弹性模量随时间的稳定性，要求在测力传感器使用寿命期间内材料的弹性模具不发生变化。
3、机械加工与热处理工艺弹性元件在机械加工过程中，由于表面变形的不均匀产生较大的残余应力，切削用量越大，残余应力就越大，磨削加工产生的残余应力大。因此应制订合理的加工工艺和规定适当的切削用量。弹性元件在热处理过程中，由于冷却温度不均匀和金属材料相变等原因，在芯部和表层产生方向不同的残余应力，其芯部为拉应力，表层为压应力。必须通过回火处理工艺，在其内部产生方向相反的应力，与残余应力相互抵消，减少残余应力的影响。
4、电阻应变计与应变粘结剂电阻应变计应具有性能，要求灵敏系数稳定性，热输出小，机械滞后和蠕变小，应变量为1000×10-6时疲劳寿命可达108，电阻值偏差小，批次质量均一性等。应变粘结剂应具有粘结强度大，抗剪强度高；弹性模量较大且稳定；电绝缘性能；具有与弹性元件相同或相近的热膨胀系数；蠕变和滞后小；固化时胶层体积收缩小等。粘贴电阻应变计时一定要严格控制胶层厚度，因为粘结强度随胶层厚度的增加而降低。
这是由于薄的胶层需要更大的应力才能变形，不易产生流动和蠕变，界面上的内应力很小，产生气泡和缺陷的几率也比较小，应变传递性能，只要防护密封合理就可达到较高的稳定性水平。
5、制造工艺流程应变式测力传感器的工作原理和总体结构决定了，在工艺流程中有些工序必须手工操作，人为的因素对测力传感器的质量影响较大。因此必须制订科学合理并可重复的制造工艺流程，并在其中增加电子计算机控制的自动化或半自动化工序，尽量减少人为因素对产品质量的影响。
6、电路补偿与调整应变式测力传感器属于装配制造，贴片组桥后就形成了产品，由于内部不可避免的产生一些缺陷和外界环境条件的影响，测力传感器的某些性能指标达不到设计要求，因此必须进行各项电路补偿与调整，提高测力传感器本身的稳定性和对外部环境条件的稳定性。完善而精细的电路补偿工艺，是提高测力传感器稳定性的环节。
7、防护与密封防护与密封是测力传感器制造工艺流程中的要害工序，是测力传感器耐受客观环境和感应环境影响而能稳定工作的根本。如果防护密封不良，粘贴在弹性元件上的电阻应变计及应变粘结剂胶层，都会吸收空气中的水分而产生增塑，造成粘结强度和刚度下降，引起零点漂移和输出无规律变化，直测力传感器失效。因此有效的防护密封是测力传感器稳定工作的根本，否则将使各项工艺成果前功尽弃。
8、稳定性处理 （人工老炼试验）提高测力传感器的稳定性除处理上述各种因素的影响外，的途径就是采取各种技术措施和工艺手段，模拟使用条件进行有效的人工老练试验，尽量多的释放残余应力使其性能波动减小。
8
立即询价
您提交后，专属客服将第一时间为您服务