影響電阻應變計可靠性諸因素

 影響電阻應變計可靠性諸因素

    電阻應變計的結構、制造工藝和應變傳遞原理決定了大批量生產的各種產品，不可避免的產生一些工藝缺陷，直接影響電阻應變計的長期穩定性和工作可靠性。歸納起來影響穩定性和可靠性的因素主要有：

1)敏感柵箔材及熱處理工藝的影響稱重傳感器用電阻應變計敏感柵箔材多為康銅（銅鎳合金）和卡瑪、伊文合金（鎳鉻改良合金），影響穩定性和可靠性的因素除合金成份的純度和組織的均勻性外，主要是合金箔材的熱處理工藝。

箔材在多次軋制、碾壓過程中，品格產生位錯、滑移、空位破裂等缺陷，其附近的原子處于熱力學上的不穩定狀態，是電學性能不穩定的重要原因。因此必須進行穩定性處理，即退火處理，在達到退火溫度時這些原子吸收熱能產生擴散，使品格缺陷遷移和消失，電阻率和電阻溫度系數趨于穩定。退火溫度、保溫時間、循環次數是穩定性處理的三要素。如果箔材熱處理和穩定性處理工藝選擇不當，將造成箔材的電學和溫度特性不穩定，是電阻應變計不穩定的主要因素。2)基底、覆蓋層和應變膠粘劑的影響電阻應變計的基底、覆蓋層和應變膠粘劑均為有機高分子材料。而所有高分子材料都會受到空中的水分和氧氣的影響，因為水能滲入幾乎所有聚合物產生增塑，也同樣會隨時間而發生劣化，即由于物理的或化學的變化使其性能降低。從而使基底、覆蓋層與敏感柵之間的粘結強度下降，導致稱重傳感器的滯后、蠕變、零漂增大，靈敏度降低，直至完全失效。電阻應變計基底膠膜和覆蓋層的厚度，對應變傳遞和蠕變、滯后性能均有較大影響，因此必須加強對材料品質的選取確保基底膠膜厚度為25士5ym，復覆蓋層厚度為10士2 ptm。

3)殘余應力的影響電阻應變計的制造和粘貼均經過多道工序生產過程，由于箔材清洗、與框架粘接、涂基底膠、化學蝕刻、加復覆蓋層及固化夾持力、機械或化學調阻等工序，需經受酸、堿、各種試劑（丙酮、無水乙醇、丁酮）以及水等各種介質的作用，都在敏感柵、基底和覆蓋層內產生殘余應力。這些殘余應力隨著時間和使用逐漸釋放造成電阻應變計性能不穩定。為克服殘余應力的影響，必須采用特殊的穩定性處理工藝。