[发明专利]应变式称重传感器及其滞后补偿方法

说明书

技术领域

本发明涉及应变式称重传感器，更具体地说，涉及应变式称重传感器的滞后补偿技术。

背景技术

应变式称重传感器的滞后特性是一项非常重要的性能指标，决定传感器滞后的主要因素为传感器结构、弹性体材料和应变片的特性。当传感器结构一定时，弹性体材料和应变片就决定了传感器的滞后特性。由于目前应变式称重传感器的技术相对成熟，所以传感器的结构基本是固定的，于是，弹性体材料和应变片就决定了传感器的滞后特性。

弹性体材料内部的各种微观组织（晶界和位错）决定了其耗能，故具有正的滞后特性。应变片的滞后机理并不清楚，实践表明通过适当的控制箔材的热处理工艺，应变片可以获得不同程度的负滞后，从而补偿弹性体的正滞后，使得传感器的滞后控制在所需的范围内。

由于弹性体材料的成分和热处理总会随批次性变化，应变片的滞后特性也会批次性的波动，造成传感器的滞后批次性变化，往往会出现批次性滞后超差。然而，针对模拟应变式传感器目前却没有一种补偿和调节滞后的方法，一旦传感器出现了批次滞后超差情况，只能将已经做成的产品报废或返工，然后设法调整弹性体热处理工艺，或者更换应变片。这往往需要相当长的周期，而且成功率得不到保证。

发明内容

本发明旨在提出一种能对应变式称重传感器的滞后特性进行调节和补偿的技术。

根据本发明的一实施例，提出一种应变式称重传感器，包括弹性体和应变片，应变片粘贴在弹性体的拉应变区和压应变区，应变片组成应变电路，激励电压施加到应变电路的两端，该应变式称重传感器还包括箔式镍电阻，箔式镍电阻粘贴在弹性体的拉应变区，箔式镍电阻与应变电路串接并对激励电压进行分压，利用箔式镍电阻在拉应变时的负滞后特性改变激励电压在应变电路两端的分压，对应变式称重传感器的滞后正向补偿。

在一个实施例中，弹性体上粘贴有四个应变片，四个应变片分别粘贴在弹性体上下两侧的拉应变区和压应变区。四个应变片组成的应变电路是电桥。

根据本发明的一实施例，提出一种应变式称重传感器，包括弹性体和应变片，应变片粘贴在弹性体的拉应变区和压应变区，应变片组成应变电路，激励电压施加到应变电路的两端，该应变式称重传感器还包括：第一箔式镍电阻、第二箔式镍电阻和变阻元件。第一箔式镍电阻粘贴在弹性体的拉应变区，第二箔式镍电阻粘贴在弹性体的拉应变区，变阻元件的电阻值由第二箔式镍电阻的电阻值控制。第一箔式镍电阻和变阻元件与应变电路串接并对激励电压进行分压，利用箔式镍电阻在拉应变时的负滞后特性改变激励电压在所述应变电路两端的分压，对应变式称重传感器的滞后双向补偿。

在一个实施例中，变阻元件的电阻值与第二箔式镍电阻的电阻值同向变化，对应变式称重传感器的滞后正向补偿。变阻元件的电阻值与第二箔式镍电阻的电阻值反向变化，对应变式称重传感器的滞后反向补偿。

在一个实施例中，弹性体上粘贴有四个应变片，四个应变片分别粘贴在弹性体上下两侧的拉应变区和压应变区。四个应变片组成的应变电路是电桥。

根据本发明的一实施例，提出一种应变式称重传感器的滞后补偿方法，应变式称重传感器包括弹性体和应变片，应变片粘贴在弹性体的拉应变区和压应变区，应变片组成应变电路，激励电压施加到所述应变电路的两端，该滞后补偿方法包括：

在弹性体的拉应变区粘贴箔式镍电阻，将箔式镍电阻与应变电路串接对激励电压进行分压，利用箔式镍电阻在拉应变时的负滞后特性改变激励电压在应变电路两端的分压，对应变式称重传感器的滞后正向补偿。

在一个实施例中，弹性体上粘贴有四个应变片，四个应变片分别粘贴在弹性体上下两侧的拉应变区和压应变区。四个应变片组成的应变电路是电桥。

根据本发明的一实施例，提出一种应变式称重传感器的滞后补偿方法，应变式称重传感器包括弹性体和应变片，应变片粘贴在弹性体的拉应变区和压应变区，应变片组成应变电路，激励电压施加到所述应变电路的两端，该滞后补偿方法包括：

在弹性体的拉应变区粘贴第一箔式镍电阻和第二箔式镍电阻；

连接第二箔式镍电阻和一变阻元件，由第二箔式镍电阻的电阻值控制变阻元件的电阻值；

将第一箔式镍电阻和变阻元件与应变电路串接，对激励电压进行分压，利用箔式镍电阻在拉应变时的负滞后特性改变激励电压在应变电路两端的分压，对应变式称重传感器的滞后双向补偿。