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采用粘贴工艺的应变式压力传感器容易出现的问题与解决方法

发布时间:2019-12-16      发布人:泽天传感      点击:

粘贴式应变压力传感器采用应变片通过胶层来贴合的工艺,这种工艺的压力传感器在使用中存在很多不稳定、不可靠因素,因此,现在应用越来越少,但是由于其制造相对简单,价格便宜,在实际中,还有部分使用,下面就其使用中出现的问题进行分析并给出解决的办法。

一、零点漂移

在粘贴应变片应用中最难控制的就是零点漂移,零点漂移受各种因素的影响,泽天传感为您进行以下详细进行分析。

(1) 绝缘电阻的影响

绝缘电阻是应变片的重要电性能指标,它的大小表现最直接的就是应变片的零点漂移。所谓绝缘电阻就是应变片敏感栅与被测构件或弹性体之间的电阻,如果绝缘强度降低或较低时,敏感栅和构件之间或弹性体之间就会有漏电流产生,进而影响到应变片的零点稳定性,即为漂移。那么产生这一问题的因素有哪些,如何解决。

a. 应变片焊接后,助焊剂未清洗或清洗不干净,引起绝缘强度下降。因助焊剂一般是活性好、浸润性好的材料,利于焊锡和焊端结合,但它也往往是一种离子物体,如果没有进行清洗或清洗不彻底,阳离子就会进行迁移,引起绝缘强度不能满足要求。

b. 应变片焊接时由于烙铁漏电或温度过高、时间过长,引起应变片基底击穿,造成绝缘强度下降。针对这一问题,在使用烙铁时必须对其进行检测,保证其焊接端的绝缘强度,以避免产生击穿现象或对人身造成伤害;焊接时保证温度不能超过230℃,短时多次焊接,避免基底产生异化击穿。

c. 应变片受潮造成绝缘强度下降。这一现象主要由于应变片应用时防护不好或应用过程中环境湿度过大造成,这种漂移与a较为类似,所以在应用过程中,必须要将环境湿度控制在60%以内;在应用时必须对应变片进行防护,避免水汽侵入,影响应变片稳定。

d. 应变片被刺穿, 造成绝缘强度下降。这一问题主要是在贴片或组桥过程中形成,如有坚硬物体夹持应变片或构件、弹性体表面毛刺、划痕等刺穿应变片或焊接时烙铁头过于尖利刺穿应变片等。

(2) 贴片缺陷造成的影响

a. 贴片后存在虚空现象,造成应变片零点漂移。这一现象主要表现为对光检查时,就会发现应变片基底背面有异物感、发花,同时用软的物体对应变片施加力时,应变片电阻值就会发生变化,而去掉时,阻值很快就会恢复。而由于虚空,造成应变片加电时局部热量增加产生热漂移所致。

b. 贴片时胶层太厚或贴片后产生胶棱、鼓包等,造成应变片零点漂移。这一现象主要表现为应变片背部有层次感、周围胶液残留较多、固化后留有胶棱、鼓包。造成这一现象的主要原因是构件表面清洗不干净有颗粒或胶液涂刷不均匀或胶液过多。

(3) 应变片浮栅或密封层脱起,造成应变片零点漂移

a. 应变片浮栅。主要表现为侧光观察应变片时,发现应变片表面有针状亮点或用显微镜观察时敏感栅有扭曲现象。造成这一问题可能是环境湿度过大或清洗溶剂含水量过大,造成应变片受潮所致。

b. 密封层脱起。主要表现为密封层有部分或全部脱起,造成这一问题的主要原因是密封层与敏感栅的粘结力不够所造成,引起敏感栅散热不均匀。

二、贴片后阻值异常

一般情况下,应变片贴片后其阻值会有微小变化或不变,但有时用户会反映应变片阻值发生很大变化,造成这一问题的因素有以下几点:

(1)加压固化时加压力过大,造成贴片后阻值异常,适当降低加压力,推荐用户加压力范围0.15MPa~0.3MPa。

(2)加压时加压力不均匀,造成应变片敏感栅变形而阻值异常,这一问题主要是加压夹具不规范,使应变片受力不均匀所致。

(3)工装设计的曲率半径与构件不吻合,造成应变片变形或鼓包而阻值异常。

(4) 使用一段时间后, 阻值发生异常。这一问题主要是应变片内部有气泡或个别虚空或焊接时有不可靠因素存在等。

三、贴片后的表面缺陷

从前述的内容中可以看出贴片的主要缺陷有虚空、鼓包、胶层不均匀、胶层过厚、胶棱、压坑、变形等,其中鼓包、压坑只要不在敏感栅受力部位,均可以使用。针对这些缺陷,一定要在贴片后进行外观检查, 剔出有缺陷的,保证贴片质量。同时应对阻值、绝缘电阻进行检查,以免后道工序的浪费。本文源自泽天传感,版权所有,转载请保留出处!