电阻应变式称重传感器故障现象原因和检查

电阻应变式称重传感器故障现象原因和检查电阻应变式称重传感器是电子衡器的重要部件，由于制造材料、制造工艺、安装方法、使用条件、安装环境等影响，因传感器故障造成衡器故障的现象归纳起来主要表现为：1.空载或称重过程中,显示数据不稳定、跳变。2.零位漂移。3.加载后无显示。4.空载时显示数据过大。5.称重后不回零。6.重复性、线性、灵敏度差。在检测和处理应变式称重传感器的各种故障之前最好先了解称重传感器原理：以金属材料为转换元件的电阻应变计，其转换原理是基于金属电阻丝的电阻应变效应。所谓应变效应是指金属导体（电阻丝）的电阻值随变形（伸长或缩短）而发生改变的一种物理现象。如下图所示：1）受力前（F=0）电阻值2）受力后（F＞0）电阻变化值R=ρ。L/S（1）R=R*Kε（2）式中R是金属丝的电阻（Ω）；式中R是电阻变化量；ρ是金属丝的电阻率（Ω*M）；R是原始电阻值；L是金属丝的长度（m）；K是应变计的灵敏系数；S是金属丝的横截面积（m2）（πD2/4）ε是轴向应变D是金属丝的直径（m）结论：金属丝拉伸，电阻值增加；金属丝压缩，电阻值减小。了解上述组成及原理后不难想象：电阻应变式传感器故障往往会因为一些人为或自然因素损坏，比如传感器过载，冲击，或不小心跌落，大力拽传感器导线，雷击或大电流通过传感器，化学腐蚀，潮气浸蚀或高粉尘环境以及传感器内部的元器件的老化等。直接导致的后果可能是称重系统漂移，显示不稳定或不显示数据等现象。下面主要介绍称重系统一些常见的故障中有关传感器部分检测方法和步骤，供实际中做参考。首先，在从称重系统中拆除称重传感器前应该仔细慎重地判别系统的结构和传感器是否存在下列问题：1）检查是否是系统传力故障，可能由于灰尘，机械部位未对准，元件传力延缓等原因，而非称重传感器故障；2）检查系统在传力部位是否有损伤，锈蚀或者明显的磨损；冬季应注意传感器传力部位是否有结冰现象，影响系统的传力和复位；3）检查系统的限位装置是否工作，其间隙是否符合要求；4）检查传感器电缆线与接线盒和显示仪表连接是否正确，有无断线或连接导线接触不良的情形；重点检查总线九芯插头及接线盒内的接线可靠性。5）检查接线盒和称重仪表是否有故障，尤其是接线盒中电位器和接线端子的情况。6）检查称重传感器是否锈蚀（特别是贴片孔区域）；传感器电缆线的完整性；传感器电缆线入口处的环境等。※建议用户配备下述的仪表设备作为检测应变式称重传感器的故障的必要装置：A）高性能经校准的数字万用表，检查准确度能达到±0.1Ω和±0.01mv,检查传感器的零点输出和桥路完整性；B）兆欧表，测试传感器的绝缘强度。推荐量程范围50VDC下测试5000MΩ。※称重传感器故障常用检测方法当电子衡器出现故障现象后，我们可通过手摸眼看表测等方法，确定称重仪表无故障和秤体处于完好状态后，可做偏载测试以初步判断哪只传感器存在故障。对传感器好坏的检测，可以借助万用表、示波器、毫伏发生器等工具仪表对其性能、技术参数进行测量，与生产厂家使用说明书提供及平时检修总结出来的技术数据进行对比，从而找出发生故障的重量传感器，具体的检测方法有：1.阻抗判断法：切断工作电源，逐个将传感器的输出、输入线拆开，若用万用表测量输出、输入阻抗和信号电缆各芯与屏蔽层的绝缘性能下降，即可判断出该只传感器有故障。2.输出信号判断法：如果采用阻抗法无法检测出传感器的好坏，可采用此法作进一步地检测。给称重仪表送电后，逐个将传感器的输出线拆掉，需要注意的是在拆线过程中要特别小心操作以防触电，且不可将输出线与输入激励线短路，在空载情况下，用万用表直流mV档测其mV值。假定额定激励电压为U（V），传感器的灵敏度为M（mV/V），传感器载荷重量为K（kg），传感器的额定容量为F（kg），则每只传感器输出电压应为：U×M×K/F（mV）同一衡器同型号的传感器在无载荷情况下其输出mv值基本一致。若超出计算值或传感器的额定输出且输出不稳定，即可判断该只传感器有故障。称重传感器的故障原因分析引起传感器故障的原因很多，但归纳起来主要有：1.称重传感器本身质量原因(1)密封性能差，容易受潮，致使其内部元件性能改变。(2)传感器内部应变计补偿元件及接线端子质量上有缺陷。(3)电桥电路内线路老化引起的故障。(4)传感器弹性体存在质量问题。2.外界因素(1)传感器安装不符合要求，造成传感器长期受到侧向力、冲击力作用等，致使其性能发生改变。(2)衡器长期处于超负荷运行或对称重平台进行过巨力撞击，造成传感器弹性敏感元件产生不可逆转的永久性变形。(3)安装环境湿度大致使元件性能下降。解决办法1.在潮湿环境场所安装称重传感器应选择适合的密封方式的传感器，且安装时用黄油对接线以及整个传感器外表进行涂抹，进行彻底密封。2.必须严格按载荷重量进行称重。3.称重平台安装性能优良的减震装置。4.应变式称重传感器的加载一定要在确定的方向上加载，尽量避免横向力、附加弯矩扭矩的产生。5.传感器的外壳单独接地，以保证其有稳定的零电位。结束语称重传感器的质量直接关系到衡器的准确度、稳定性及正常运行。为减少和消除传感器故障，选择性能可靠，制造材料、工艺先进的高质量的传感器是前提，同时，改进安装环境、改进操作方法、做好日常维修、了解传感器工作原理、掌握其检测方法对准确、快速判断处理传感器故障，提高衡器的运行率、完好率具有积极的作用