在各類涉及力測量的系統中,測力傳感器穩定可靠工作至關重要。當懷疑其性能下降或損壞時,性能測試是深入了解其真實狀態、精準判斷故障的核心途徑。
靜態性能測試是基礎。將傳感器安裝在標準測試平臺上,施加已知標準力值,從最小量程開始,按一定增量逐步增加到滿量程,再逐級減小到零。在每個力值點穩定后,記錄傳感器輸出信號。通過對比輸出信號與標準力值對應的理論輸出,計算線性度誤差。若線性度誤差超過規定范圍,如 ±0.1% FS(滿量程),表明傳感器線性特性變差。這可能是內部彈性元件疲勞、變形,無法按理想線性關系將力轉換為電信號;也可能是應變片粘貼不良,在受力時應變傳遞異常。例如在電子吊鉤秤的測力傳感器中,線性度不佳會導致稱重結果與實際重量偏差大,影響貨物計量準確性。
重復性測試檢驗傳感器在相同條件下多次測量的一致性。在靜態測試基礎上,對同一力值重復加載、卸載多次,一般為 5 - 10 次,記錄每次輸出信號。計算各次輸出信號的標準差,標準差越小,重復性越好。若重復性誤差過大,可能是傳感器內部存在摩擦、間隙等問題。比如在工業自動化生產線的力監測傳感器中,重復性差會使產品質量檢測出現誤判,影響生產效率與產品品質。
動態性能測試針對傳感器在快速變化力作用下的響應能力。利用專門的動態力發生裝置,如激振器,給傳感器施加正弦波、方波等不同頻率、幅值的動態力。通過數據采集系統記錄傳感器輸出信號的幅值、相位與輸入力信號的關系。若傳感器輸出信號幅值衰減嚴重、相位滯后超出允許范圍,說明其動態響應性能下降。在汽車碰撞試驗中,測力傳感器動態性能不佳,無法準確捕捉碰撞瞬間力的變化,影響對汽車安全性能評估的準確性。這可能是傳感器固有頻率與被測動態力頻率接近,發生共振,導致信號失真;也可能是內部電路響應速度慢,跟不上力的快速變化。
溫度性能測試考量傳感器在不同溫度環境下的工作穩定性。將傳感器置于可精確控溫的環境試驗箱中,在規定溫度范圍內,如 - 40℃到 + 85℃,以一定溫度梯度升溫、降溫,在每個溫度點穩定后測量傳感器輸出信號。計算零點漂移、靈敏度漂移等參數。若溫度漂移過大,如零點漂移超過 ±0.05mV/℃,表明傳感器受溫度影響大。在戶外工程機械的測力傳感器中,溫度漂移會使設備在不同季節、晝夜溫差下工作時,力測量出現偏差,影響設備操作精度與安全性。這通常是由于傳感器內部材料熱膨脹系數不一致,溫度變化時導致結構變形、元件參數改變。
性能測試從多個維度全面評估測力傳感器工作狀態,能發現潛在問題。通過靜態、重復性、動態和溫度性能等測試,對傳感器輸出數據深入分析,與標準性能指標對比,可精準判斷傳感器是否損壞及損壞原因。這為及時維修、更換傳感器,保障力測量系統穩定運行提供科學依據,在工業生產、科研實驗等領域意義重大。
深圳市力準傳感技術有限公司是專業研發生產高品質、高精度力值測量傳感器的廠家。主要產品有微型拉壓力傳感器、拉桿式拉壓傳感器、S型拉壓力傳感器、環形傳感器、柱式傳感器、軸銷類傳感器、稱重類傳感器、多軸力傳感器、扭矩傳感器、微型位移傳感器、壓力變送器、液壓傳感器、變送器/放大器、控制儀表、以及手持儀等力控產品達千余種產品。產品廣泛應用于多種新型和智能化高端領域,包括工業自動化生產線、3C、新能源、機器人、機械制造、醫療、紡織、汽車、冶金以及交通等領域;產品技術持續創新、新品研發能力強。