测力传感器内部弹性原件的两种制作方法

弹性元件是传感器制造的重要组成部分。你知道如何制造弹性元件吗？接下来，我们将解释弹性元件的生产过程。：传感器的性能波动主要表现为零和灵敏度不稳定，因为弹性元件在空白锻造、机械加工、热处理、表面研磨、电阻应变计粘贴和压力固化过程中产生各种残余应力。

为了使测力传感器在生产过程中通过初始不稳定期模拟各种使用条件，使其尽快稳定，称为稳定处理，也称为人工老化试验。测力传感器释放残余应力有两种稳定处理方法，即热处理和机械处理。

1、热处理法。

铝合金测力传感器主要用于毛坯加工成弹性元件后的反淬火法、冷热循环法和恒温时效法。

(1)反淬火法。

在中国，也被称为深冷热法。将铝合金弹性元件放入-196℃液氮中，保温12小时，然后用新的高速蒸汽快速喷射或放入沸水中。因为相互抵消，从而达到释放残余应力的目的。试验表明，液氮高速蒸汽法可降低残余应力84%，液氮沸水法可降低残余应力50%。

(2)冷热循环法。

冷热循环稳定性处理工艺为-196℃×4小时/190℃×4小时，循环3次，可使残余应力降低90%左右，组织结构稳定，微塑性变形抗力高，尺寸稳定性好。残余应力的释放效果如此明显。第一，原子热运动能量增加，电矩阵失真减少或消失，内应力减少。上限温度越高，原子热运动越大，塑性越好，释放残余应力越有利。第二，冷热温度梯度产生的热应力与残余应力相互作用，使其重新分配，从而降低残余应力。

(3)恒温时效法。

恒温时效可以消除机械加工产生的残余应力，也可以消除热处理产生的残余应力。当LY12硬铝合金在200℃高温下恒温时，残余应力释放与时效时间的关系表明，24小时保温可使残余应力达到50%左右。

2.机械法。

机械方法的稳定性处理主要在测量传感器电路补偿、调整和保护密封后进行。主要工艺包括脉动疲劳法、过载静压法和振动时效法。

(1)脉动疲劳法。

测力传感器安装在低频疲劳试验机上，施加额定载荷或额定载荷120%的上限，以每秒3~5次的频率循环5000~10000次。能有效释放弹性元件、电阻应变计和应变胶层的残余应力，提高零度和灵敏度的稳定性。

(2)超载静压法。

铝合金小量程测力传感器理论上适用于各种量程，但在实际生产中应用较多。

工艺如下:在专用标准重量加载装置或简单的机械螺旋加载~8小时，或施加110%的额定载荷，在专用标准重量加载装置或简单的机械螺旋加载装置上保持24小时。这两种工艺都可以达到释放残余应力、提高零度和灵敏度稳定性的目的。铝合金测力传感器厂家广泛采用超载静压工艺，设备简单，成本低，效果好。

(3)振动时效法。

为了确定振动负载、工作频率和振动时间，在额定正弦推力振动传感器的振动台上安装了力测量传感器。共振时效优于振动时效，释放残余应力，但必须测量力测量传感器的固有频率。振动时效性和共振时效性工艺具有能耗低、周期短、效果好、不损坏弹性元件表面、操作简单等特点。关于振动的及时性没有结论。国外专家提出的理论和观点包括：塑性变形、疲劳、晶格错位滑移、能量和材料力学。只有不同程度的解释，但没有足够的、令人信服的和权威的实验证据。

这些理论和观点往往是交叉的，因此振动及时性机制是一个复杂的过程。通过对振动及时性的实验研究，一些专家倾向于从材料力学的重复应力过载来解释振动及时性机制。换句话说，作用于弹性元件的振动应力与其内部残余应力相互作用，从而放松和释放残余应力。