[实用新型]多称重传感器温度特性测试装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种传感器性能测试装置，具体地说，是能对多个称重传感器的温度特性同时测试的高效检测装置。 

背景技术

电阻应变式称重传感器是当今技术和工艺上最为成熟的一类称重传感器，在各类质量计量器具中得到了普遍而广泛的应用。由于电阻应变式称重传感器的敏感元件是金属弹性体，转换元件为金属电阻丝箔应变计，而金属对于环境温度十分敏感；鉴于电阻应变式称重传感器的工作原理基于其检测元件在物体重力作用下的弹性形变，因此质量-负荷特性还会受到使用地点的重力加速度和空气浮力的影响。空气浮力与环境气压相关，而气压又与气温密切相关。因此当环境温度发生变化时称重传感器空载和带载时的信号输出都会随之改变。实测数据表明，传感器的输出与温度的对应关系呈现非线性，并且即使同一厂家生产的同型号、同规格的样品，它们的变化趋势也可能截然相反(参见附件)。 

通常要求衡器在(-10～+40)℃的温度范围内都能满足相应准确度的性能。因此，电阻应变式称重传感器要具有良好的计量性能就必须予以温度补偿，称重传感器制造厂要对每支传感器的应变计桥路内部和周边添加适当阻值和适当温度系数的电阻器进行硬件补偿。 

事先获取每支称重传感器实际的温度特性曲线是对其性能进行适度补偿的前提。因此带温度箱的测力机应是称重传感器制造厂必备的工艺设施。遗憾的是，我国数百家称重传感器生产企业只有少数配备了灵敏度温度补偿装置，80％左右的生产厂不能自己进行灵敏度温度补偿试验与检测。在那些声称对产品进行了温度补偿的企业之中不乏以下情形：有的是把样品送计量测试机构做出补偿数据后进行补偿，有的不顾自己的生产条件照抄国内其它企业同类产品的补偿数据进行补偿，有的甚至用所谓的“经验公式”估算数据进行补偿；由于未对每一支传感器进行测试，其结果不具有针对性，往往可能会欠补偿或过补偿。 

(请参见：http://www.dzsc.com/news/html/2006-9-19/18166.html、http://www.clii.com.cn/news/content-273989.aspx、 http://www.si-gang.net/html-news/news、http://www.weighment.com/newsletter/year2004/563.htm等) 

目前测试温度性能通常采用普通静力式测力机或液压式测力机，每次只能测试1支传感器，覆盖额定工作温度全范围需要数十个小时，测试效率低下，成本高。因此即使是拥有温度补偿装置的称重传感器制造厂企业一般也仅对同一批号的产品抽样1～2支测试，测试温度间隔也选得较大，一般只测2～3个温度点，粗略地算出补偿电阻值，同批的其余传感器只是照搬套用而已。 

发达国家少数实力雄厚的传感器制造商拥有更为先进的测试装置，其测力机带有4个温度箱，分别设定在需要的4个温度段，机械手自动转移传感器，温度箱可以一次放置2～6个传感器。但这种设备仍然只有一套加载机构，且价格十分昂贵，许多厂家尚无能力置备。 

称重传感器型式鉴定测试机构根据历来检测结果认为：称重传感器型式评价不合格的原因大多数在于其温度特性不合格。由于未能对每支传感器测试温度特性，即使型式评价合格了，也不能保证每个传感器都能合格。在仅经过不完善补偿的传感器中，同一批传感器的温度特性曲线呈相反弯曲方向在实测数据中常被发现。采用补偿不完善的称重传感器的衡器，当环境温度偏离常温较大时性能就会不合格，尤其对于有较高准确度性能要求的衡器更是马虎不得。 

本专利申请人在研制高准确度皮带秤时(现行国家标准、国家计量检定规程按国际法制计量组织50号建议规定，皮带秤的最高准确度等级为0.5级，而我们为了满足市场的需求研制开发了0.2级产品，详见ZL200710025317.0和PCT/CN2008/000210。)发现称重传感器的温度特性尚不能直接满足高准确度皮带秤的需求。因而必需对高准确度皮带秤所用的每一支称重传感器再进行软件补偿以改善其外特性。为此我们曾要求称重传感器制造厂对供应我们的每一支传感器都能提供实测的温度性能曲线，然而几家供方都无法满足我们的要求。为此我们决定对购进的传感器逐个检验修正，以突破上游产品对我们产品的品质制约。