地磅电阻应变式传感器故障的判断

本文详细介绍地磅电阻应变式传感器的各种故障判断，分析产生故障的原因，针对 各种不同故障进行科学、全面的检查与修理。

地磅电阻应变式传感器是一种用金属弹性体作为力 转换为应变的功能元件。它通过粘贴在弹性体敏感 表面的电阻应变计及其以一定方式组成的电桥回 路，在外加电流的激励下，实现力、应变、电阻变化、 电信号变化四个转换环节的一种力敏传感器。它还 是一种计量器具，近年来还普遍用它作力值传递的 基准。检修人员通过配备一台普通万用表、摇表以 及一台高精度数字万用表和一台称重仪表，就可对 传感器的各种故障进行分析和定位，以便及时排除 故障。

1.电缆端头失去标记时引线的判断

用万用表电阻档检测各引线之间的电阻。其中 一支表笔夹住电缆任一根电缆头，另一支表笔依次 接触各引线头，可测得3个阻值。此时只可能存在 两个相异的数据。再更换相邻一个引线端作基准， 我们又可得出3个阻值。列出这些数值。依此类推， 我们就会发现只存在3组相异数据。大多数情况下， 桥臂电阻R等于应变计电阻，输出阻抗调整电阻值 极小，判断时可忽略不计。通过分析典型的桥路图 可见，其测得阻值最大的两线必然是供桥两线，另两 线必为输出两线。因为电桥输出电阻往往等于桥臂 电阻，也往往等于应变计电阻。而桥臂电阻往往是 350Ω,如杭州巨荣的柱式传感器等。部 分也有600Ω或700Ω,如上海升隆的桥式传感器 等，总之是比较规范的。而对不加输入阻抗并联电 阻调整的传感器，输入阻抗一般要比输出阻抗大几 十欧姆。

对于输入阻抗进行了调整的传感器，一般存在 两种情况：一种是输入阻抗仍大于输出阻抗，例如飞 利浦系列传感器其输出阻抗为610±0.5Ω,输入电 阻为650±6Ω认对此可用上述同样方法验证。另一 种情况是输入阻抗和输出阻抗基本一致，例如HBM 公司Z3H2、U1等系列传感器，它们的输出阻抗为 350±1.5认输入阻抗为350±2Ω，对这种传感器就 无法用万用表进行线号判断了。为此我们可在传感 器上施加一个砝码，分别以这两组中的一种作供桥， 观察它在称重仪表上示值变化的绝对值，其示值变 化小的，必是真正的供桥两线。对此可从桥路上得到 解释，一旦以输出线作为供桥，则传感器的有效激励 桥压将大幅提高，输出信号也就随此增大。有时还可 根据对应小砝码的示值变化，折算成额定量程时的 灵敏系数，作出进一步确定判断。因为进口传感器的 灵敏系数总是规范化的：例如lmV/V, 2mV/V等。

2.断线或脱焊产生在电桥内、外部的判断 采用上述类同方法，我们可发现断线位置所在。 若桥路内部断桥，则以电缆引线的一条为基准，分别 测量与另三个线头之间的电阻，一般情况下，凡出现 大于1000(的线间阻值，即可判断为电桥内部断 线、脱焊或应变计断栅。此时，必须打开微调盒，检查 零点微调接点是否出现故障；若故障不在此处，则此 传感器必须打开内腔进行修理。

3.传感器是否遭冲击致损的判断 冲击引起的零点异常变大，在某些称重仪表的 反应现象与桥臂断路类同。此时，可用下面方法判断是否真正断臂：比较1-2，1-4;和3-1,3-4两组阻抗 测量值，对于正常的传感器，R1-2=R1-4，R3-1=R3-4，若发 现两组数据中有一个绝对值接近的差值AR，则可 判断是臂冲击或超载所致。

4.其他故障的初步判断

4.1称量时信号突然中断或乱跳

用万用表测量传感器阻抗，若2-4引线端开 路，1-3引线电阻值正常，则可判断为传感器引线折 断或脱焊，输出阻抗调整电阻脱焊或断栅，电缆信号 线折断。若2-4引线，1-3引线有阻值显示，约为桥 臂电阻的两倍，则可判断为应变计断栅，应变计端子 引线脱起，零调电阻或零点温度补偿电阻脱焊。

4.2零点异常大

如零点大，各项指标尚可以。万用表测氏.2，Rl. 4 与R3-2，R3-4有对称性阻值差值，可判断弹性体受冲 击或超载巳产生塑性变形，可通过调零恢复使用。 如各项性能指标变差，但各点电阻基本正常，可判断 是膜片被冲击变形或损坏，可车去严重变形膜片后 再作进一步检查。如桥路4点阻抗基本正常，阻值 偏离无规律，则可判定应变计氧化，受腐蚀，需打开 传感器重新处理。

4.3零点漂移

在预热5分钟内数显仪表稍有漂移，是因为应 变计作为热负载有一个热平衡，过程认为是正常的， 造成的原因是传感器小，梁薄，热容量小，漂的数值 较明显。

若5分钟后，数显仪表末位仍有波浪形变动，可 能原因是传感器受外界振动，电磁，电源的振动干 扰，应该加强屏蔽，并把屏蔽接地，做好防振措施。若 预热5分钟后数显仪表向同一方向漂移，停机后数 小时重新开机，又能回到原来的示值，是因为传感器 未装外罩，易受环境，光照，风吹的影响及环境温度 正处于大的变动时刻如中午），应加强隔热，冷却， 恒温等防护措施，同时检查稳压电源。

若预热5分钟后数显仪表持续一个方向漂移， 开机停机后，不回到原零点，第二次开机又重新持续 漂移，可判断是传感器制造质量引起的，如热处理和 金加工误差等原因造成的弹性体内应力不平衡，应 变计质量，粘贴质量，密封质量，严重受潮等。

4.4加力无反应或无明显反应

若数显示值稳定，但加力无反应，用万用表检查 传感器1-3两线头开路，2-4阻值正常，是因为传感 器灵敏系数调整电阻或弹性模量补偿电阻脱焊，引 线折断或脱焊，电缆内供桥引线中的一根或两根折 断。

若数显示值稳定，加力示值远小于设计值，则是 因为电路接线错误，己不构成差动输出。

4.5 绝缘破坏

若数显仪表示值不稳定，用手指碰传感器外壳， 即跳动几个数字，用万用表检查桥路与外壳之间电 阻，发现短路或绝缘电阻很低，即是因为传感器桥路 网络同外壳绝缘不良或短路。可判断为应变计断栅 或端子引线部位绝缘基底击穿；补偿丝碰壳；接线板 焊点碰壳；引线头或引线塑料层脱皮碰外壳；传感器 内线路进水或受潮；微调盒接线板进水或受潮；接线 板制作时三氯化铁腐蚀液未清洗干净，造成线路板 有电及插头、插座受潮绝缘电阻下降等。

若数显仪表示值不稳定， 用手指碰传感器外壳 无反应， 用万用表检查外壳与桥路之间的绝缘电阻 正常，是因为桥路内部绝缘破坏。判断为应变计两端 之间有严重漏电流；接线板各焊点间有漏电流；焊剂 未洗干净或制板时残留或渗透的三氯化铁未洗干 净；接线板材质不良等。