一、概述

稱重傳感器是技術密集和技巧密集型的高技術產品。當今國際市場稱重傳感器技術的競爭,集中表現在產品的準確度、穩定性和可靠性的競爭；製造技術與製造工藝的競爭；應用高新技術研發新產品和自主知識產權產品的競爭。各稱重傳感器製造企業都在努力培植自己的核心競爭技術和打造核心競爭產品。

電子稱重技術的快速發展，電子衡器產品的新需求，對稱重傳感器的研製和生產提出了新的更加嚴格的要求，稱重傳感器的準確度、穩定性和可靠性是重要的質量指標,同時也是用戶最關心的問題。對此,國外一些企業在結構設計、製造工藝、電路補償與調整和穩定性處理等方麵進行許多研究與試驗工作,取得較大進展。

二、電阻應變計製造工藝技術的發展

電阻應變計是應變式稱重傳感器的核心器件,其敏感柵結構、基底與覆蓋層材料、熱輸出、機械滯後、蠕變、

靈敏係數穩定性等工作特性直接影響應變式稱重傳感器的準確度和穩定性。。國內外許多企業都把電阻應變計的生產列入應變式稱重傳感器的基礎工藝。

三、應變式稱重傳感器技術的發展概況

變式稱重傳感器技術的發展動向是,把稱重傳感器的準確度穩定性和可靠性作為極其重要的質量指標,以製造技術和製造工藝為核心競爭力,緊緊抓住稱重傳感器的特性問題、生產問題和應用問題進行基礎研究、工藝研究和應用研究。　

在產生應變的彈性元件材料所要求的各種性能中，最重要的性能是滯後和蠕變。實際上綜合性能再好的彈性元件材料，也存在彈性滯後和彈性後效(蠕變)，提高線性、減小滯後和蠕變最有效的方法，就是把彈性元件應變區的應變程度限製在一個較低的範圍內，一般高準確度的稱重傳感器的應變程度都較低，其最大應力僅為材料彈性極限的1/4～1/3範圍內。實際上稱重傳感器的線性、滯後、蠕變和疲勞壽命都隨彈性元件應變區應變程度減至最小而獲得改進，較低的應力、應變意味著對理想線性彈性性能的偏差最小，也意味著彈性元件有較大的剛度和較高的固有頻率。

四、值得關注的幾種新型稱重傳感器

1.集成化稱重傳感器

是指將重量信息采集、放大、變換、傳輸、處理和顯示都集於一體的稱重傳感器，例如：信號處理電路和稱重顯示控製都集於一體的輪輻式稱重傳感器。

2.多分量稱重傳感器

目前多為測量垂直和水平載荷兩個分量，例如汽車檢測線用的稱重板，其結構原理是在稱重板上加工出同時感受垂直載荷和水平載荷的彈性元件，相當於互不影響的兩個獨立的稱重傳感器。

3.碳纖維稱重傳感器

碳纖維稱重傳感器利用的是碳纖維複合材料，在外載荷作用下電阻值增大的特性。日本學者柳田博明研製的碳纖維複合功能材料，以乙烯樹脂為基體，含0.3%～0.6%的碳纖維和31.6%的玻璃纖維。其特點是：在外載荷作用下，在一定的變形範圍內，其電阻變化與應變呈線性關係。利用這一特性，日本研製出碳纖維稱重傳感器。

4.Z-元件稱重傳感器

Z-元件是俄羅斯傳感器專家Zotove(佐托夫)教授於1983年發現的。它是用N型矽單晶，采用平麵擴散工藝進行Al擴散形成PN結，然後用特製溶液在高溫下進行Au的擴散製成矽片，經單麵打磨、鍍Ni電極形成歐姆接觸，然後劃片、切割、焊接引線和封裝製成。過去隻有溫敏、光敏和磁敏Z-元件，目前力敏Z-元件已有應用。其應用特點是：體積極小;反應靈敏;工作電壓低，工作電流小，測量電路簡單;輸出頻率信號，可直接與計算機連接。是研製新一代數字稱重傳感器的理想元件，有可能促成稱重傳感器、稱重儀表結構和電子稱重控製方式的重大變革。

5.納米稱重傳感器

納米，即10-9m，相當10個氫原子緊密排在一起。納米技術是在納米空間(0.1～100nm)內研究電子、原子、分子運動規律及特性，以製造具有特定功能的材料和器件。納米材料是納米級的超細微粒經壓製燒結而成，其特點是材質完全純淨，結構沒有缺陷，具有抗紫外線、紅外線、電磁幹擾等特殊功能。

納米固體材料是指具有一定納米尺寸結構和特殊性能的塊體材料，它也具有上述優異性能，如合成的TiO2納米晶體陶瓷在室溫下可被彎曲，塑性變形可達100%;氮化矽陶瓷在納米狀態時出現與極性相聯係的壓電效應。美國學者利用納米固體材料在外載荷作用下，其體積變化與載荷成正比這一特性，研製出納米微型稱重傳感器。

本文源於網絡轉載，如有侵權，請聯係刪除