一、過載性能的理論框架

安全過載范圍是衡量測力傳感器可靠性的關(guān)鍵指標，通常定義為額定載荷的 150%~200%。CHHBZ 型傳感器的安全過載為 150% F.S，這意味著在 1.5 倍額定載荷下，傳感器仍能保持綜合精度 0.03% F.S，且無永久性損傷。安全過載的設(shè)計基于彈性體材料的屈服強度和應(yīng)變片的疲勞壽命，需通過有限元分析優(yōu)化結(jié)構(gòu)應(yīng)力分布。

極限過載（通常為 200% F.S）是傳感器承受的最大載荷，超過此值可能導(dǎo)致彈性體塑性變形或應(yīng)變片斷裂。SDC-202 系列傳感器的極限過載為 200%，其設(shè)計采用加厚彈性體和冗余應(yīng)變片布局，確保在極限情況下仍有 50% 的安全裕度。

二、過載測試與驗證

根據(jù) ISO 376 標準，安全過載測試需進行三次預(yù)加載至額定載荷，然后在 150% F.S 下進行 5000 次循環(huán)加載，測試后傳感器零點漂移應(yīng)小于 0.05% F.S。某傳感器廠商在測試中發(fā)現(xiàn)，未經(jīng)穩(wěn)定性處理的傳感器在過載測試后零點漂移達 0.12% F.S，通過采用脈動疲勞法（120% F.S，5000 次循環(huán)）進行人工老煉后，漂移降至 0.03% F.S 以內(nèi)。

環(huán)境因素對過載性能的影響不可忽視。高溫環(huán)境下，材料彈性模量下降可能導(dǎo)致過載能力降低。CHHBS 型傳感器通過溫度補償電路，在 - 30℃~+70℃范圍內(nèi)將過載能力波動控制在 ±5% 以內(nèi)。

三、應(yīng)用場景與選型策略

在冶金行業(yè)的大型料斗秤中，沖擊載荷頻繁出現(xiàn)，需選擇安全過載 200% 的傳感器。某鋼廠選用 TQ-1A 內(nèi)螺紋輪輻式傳感器（安全過載 150%），在實際使用中因頻繁超載導(dǎo)致彈性體微裂紋，后更換為極限過載 300% 的 MB255 軸銷式傳感器，有效降低了故障率。

醫(yī)療領(lǐng)域的手術(shù)機器人則對過載保護提出了更高要求?？铝鞲械牧S力傳感器在手腕關(guān)節(jié)應(yīng)用中，通過實時監(jiān)測各軸力分量，當(dāng)任一軸過載超過 150% 時，系統(tǒng)立即觸發(fā)停機保護，確保手術(shù)安全。

四、失效機理與防護措施

過載失效的主要形式包括應(yīng)變片脫膠、彈性體變形和焊點斷裂。某汽車衡因長期超載導(dǎo)致應(yīng)變片與彈性體間的粘結(jié)劑疲勞失效，輸出信號出現(xiàn)非線性偏差。通過采用耐高溫粘結(jié)劑（如環(huán)氧樹脂基膠）和增加防護涂層，可將疲勞壽命從 10^6 次提升至 10^7 次。

機械防護設(shè)計也是關(guān)鍵。CHHBT 筒式傳感器通過增加防過載凸臺，當(dāng)載荷超過 150% F.S 時，凸臺與限位裝置接觸，限制彈性體進一步變形，避免永久性損傷。這種結(jié)構(gòu)在礦山機械的吊秤應(yīng)用中，使傳感器壽命延長了 3 倍以上。

測力傳感器的輸入輸出阻抗與安全過載范圍是其性能的兩大核心維度。阻抗匹配技術(shù)的進步推動了高精度測量系統(tǒng)的發(fā)展，而安全過載設(shè)計的創(chuàng)新則保障了傳感器在極端工況下的可靠性。隨著材料科學(xué)和智能算法的不斷突破，未來測力傳感器將在更高精度、更廣量程和更強適應(yīng)性方面取得新的突破，為工業(yè)自動化和智能制造提供堅實支撐。