測力傳感器故障的常見原因如下:
一、傳感器自身問題
元件老化
測力傳感器內(nèi)的敏感元件,像應(yīng)變片,長期使用易老化。隨著時(shí)間推移,應(yīng)變片電阻值改變,干擾力與電信號轉(zhuǎn)換,降低測力精準(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)變式測力傳感器因應(yīng)變片老化,測量誤差逐年增大,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
溫度對測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,測量精度下降。極端溫度還會破壞密封材料,使?jié)駳狻⒏g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,使測量精度降低、信號傳輸不穩(wěn)定,最終無法正常工作。
三、使用與安裝不當(dāng)
過載使用
施加力超測力傳感器額定測量范圍,會造成嚴(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,失去測力能力。即使短暫過載,也會降低測量精度,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,干擾信號傳輸,甚至無法工作。
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。測力傳感器信號線纜若與動(dòng)力電纜并行且未有效屏蔽,干擾會耦合到信號線纜,使輸出信號波動(dòng)、失真,嚴(yán)重時(shí)影響正常工作,導(dǎo)致控制系統(tǒng)誤判。
接地問題
良好接地是測力傳感器穩(wěn)定工作的關(guān)鍵。接地電阻過大,漏電電流產(chǎn)生電壓降,致測量誤差增大;接地線斷路,傳感器處于懸浮電位,易受電磁干擾,測量精度和可靠性下降,還可能帶來電擊風(fēng)險(xiǎn)。