Компенсация ползучести тензорезисторов

Явление ползучести существует в упругих элементах из-за упругих несовершенств его материалов, что приводит к увеличению выходного сигнала датчика во времени (положительная ползучесть), и зависит от нескольких факторов, таких как материал упругого элемента, структура материала, распределение поля напряжения, нагрузки на упругий элемент, термообработка, температура при проведении измерений, и т.д. Подложка тензорезисторов и клеящий состав имеют вязкоупругие свойства, которые приводят к уменьшению выходного сигнала датчика во времени, но материал чувствительной решетки обладает квазиупругостью, увеличивающей выходной сигнал датчика во времени. Результат накопления состоит в том, что тензорезисторы характеризуются положительной или отрицательной ползучестью при фиксированной нагрузке; ее направление и величина могут изменяться при изменении конструкции чувствительной решетки, материала подложки и других ключевых технологических параметров. Например, изменяя размер концевого участка (перемычки) решетки, мы можем получить такую кривую значений ползучести, как показано на рис. 4. После выбора материала упругого элемента, если ползучесть тензорезистора равна по величине ползучести упругого элемента, но относительно друг друга противоположно направлены, то можно компенсировать ползучесть упругого элемента. Таким же образом, в преобразователях, ошибка ползучести, вызванная другими факторами, может быть откорректирована подобным путем, а суммарная величина ползучести может быть ограничена в минимальном диапазоне (как показано на рис. 3). Комания ZEMIC предлагает ряд моделей датчиков, со стандартными значениями ползучести, выбор которых зависит от конкретного типа датчиков в которых они применяются. (Маркировка в обозначении тензорезисторов относится к различным значениям ползучести. Правило таково, что разница в ползучести между любыми соседними кодами составляет 0.01-0.015%НПИ/30 мин.)

N9> N7> N5> N3> N1> N0> N8> N6> N4> N2> К> T2> T4> T6> T8> T1> T3> T5

+ ◄————————————————- ползучесть ———————————————► —

Рисунок 3 Схема ползучести

Последовательность выбора:

  1. При первом использовании выберите одну или две модели тензорезисторов, которые значительно отличаются друг от друга по значениям ползучести (разные коды ползучести), и закрепите их на упругом элементе. Подобранные коды будут определены согласно фактически полученным значениям ползучести и их направлениям.
  2. Для преобразователей, имеющих одинаковые материалы и конструкцию упругих элементов, но испытывающие большую нагрузку и соответственно имеющие большее значение положительной ползучести, выбирается большее отрицательное значение кода.
  3. Различные материалы упругого элемента имеет разную характеристику ползучести. Поэтому для стальных и алюминиевых датчиков с одинаковой нагрузкой и конструкцией подходит различный код. Ползучесть преобразователя зависит от многих факторов, таких как свойства упругого элемента, тензорезисторов, клея, герметизации, защитного покрытия и других технических параметров. Направление и величина погрешностей предсказуемы и должны приниматься во внимание при выборе кода ползучести.

Оформить заказ