測(cè)力傳感器故障的常見(jiàn)原因如下:
一、傳感器自身問(wèn)題
元件老化
測(cè)力傳感器內(nèi)的敏感元件,像應(yīng)變片,長(zhǎng)期使用易老化。隨著時(shí)間推移,應(yīng)變片電阻值改變,干擾力與電信號(hào)轉(zhuǎn)換,降低測(cè)力精準(zhǔn)度。比如在連續(xù)運(yùn)行多年的工業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)線中,電阻應(yīng)變式測(cè)力傳感器因應(yīng)變片老化,測(cè)量誤差逐年增大,甚至引發(fā)故障。
制造缺陷
生產(chǎn)時(shí)工藝把控不嚴(yán)格或質(zhì)檢有漏洞,傳感器會(huì)存在制造缺陷。如內(nèi)部焊點(diǎn)不牢,在受力或振動(dòng)時(shí)易松動(dòng)、脫落,造成電路斷路;敏感元件封裝受損,也會(huì)影響性能,致使故障提前出現(xiàn)。
二、環(huán)境因素影響
溫度變化
溫度對(duì)測(cè)力傳感器性能影響大,各類型傳感器都有特定工作溫度范圍。超出范圍,傳感器內(nèi)部物理特性改變。以金屬應(yīng)變片式傳感器為例,高溫下應(yīng)變片電阻溫度系數(shù)變化,電阻值漂移,測(cè)量精度下降。極端溫度還會(huì)破壞密封材料,使?jié)駳?、腐蝕性氣體侵入,損壞內(nèi)部元件。
濕度與腐蝕性氣體
高濕度環(huán)境中,傳感器表面易凝結(jié)水珠,導(dǎo)致電路短路,尤其對(duì)精密電路影響更大。在化工、冶金等環(huán)境中,硫化氫、氯氣等腐蝕性氣體會(huì)腐蝕傳感器金屬部件,降低結(jié)構(gòu)強(qiáng)度,影響電氣性能,使測(cè)量精度降低、信號(hào)傳輸不穩(wěn)定,最終無(wú)法正常工作。
三、使用與安裝不當(dāng)
過(guò)載使用
施加力超測(cè)力傳感器額定測(cè)量范圍,會(huì)造成嚴(yán)重?fù)p壞。如起重機(jī)操作失誤,起吊重量超量程,傳感器內(nèi)部彈性元件可能發(fā)生塑性變形,失去測(cè)力能力。即使短暫過(guò)載,也會(huì)降低測(cè)量精度,影響后續(xù)使用。
安裝不合理
安裝位置不準(zhǔn)確,傳感器承受力與設(shè)計(jì)預(yù)期偏差,受額外剪切力、彎矩,影響測(cè)量精度。固定不牢固,如螺栓未按規(guī)定扭矩?cái)Q緊,設(shè)備運(yùn)行時(shí)傳感器易松動(dòng),導(dǎo)致接觸不良,干擾信號(hào)傳輸,甚至無(wú)法工作。
四、電氣干擾
電磁干擾
現(xiàn)代工業(yè)環(huán)境中有大量電磁干擾源,如大型電機(jī)、變頻器等。測(cè)力傳感器信號(hào)線纜若與動(dòng)力電纜并行且未有效屏蔽,干擾會(huì)耦合到信號(hào)線纜,使輸出信號(hào)波動(dòng)、失真,嚴(yán)重時(shí)影響正常工作,導(dǎo)致控制系統(tǒng)誤判。
接地問(wèn)題
良好接地是測(cè)力傳感器穩(wěn)定工作的關(guān)鍵。接地電阻過(guò)大,漏電電流產(chǎn)生電壓降,致測(cè)量誤差增大;接地線斷路,傳感器處于懸浮電位,易受電磁干擾,測(cè)量精度和可靠性下降,還可能帶來(lái)電擊風(fēng)險(xiǎn)。