衡器談談應變式稱重傳感器的性

、概述 
有應變式稱重傳感器（以下簡稱稱重傳感器）和由稱重傳感器組成的電子稱重系統(tǒng)，都將隨
著時間或使用而出現(xiàn)波動，不能完成規(guī)定功能并zui終失效（）。稱重傳感器從開始使用
到失效前的時間是不確定的，性就是研究在規(guī)定的條件和時間內(nèi)，稱重傳感器的平均*工
作時間、工作失效率和壽命，這對提稱重傳感器組裝的電子衡器和電子稱重系統(tǒng)的性至
關重要。因此，性已成為稱重傳感器非常重要的質量指標和市場競爭的決定性標志。 
標準化組織（ISO8402）對于性的定義：“單元在給定的環(huán)境及運行條件下和在給定的
時間內(nèi)，完成規(guī)定功能的能力"。這里“單元"詞是講作為個整體來考慮的對象，它可以是個
元件，個子系統(tǒng)，個系統(tǒng)。單獨考慮稱重傳感器它就是個元件，與稱重系統(tǒng)起考慮它就是
子系統(tǒng)或系統(tǒng)中的重要環(huán)節(jié)。“時間"應從廣義角度去理解，就稱重傳感器或電子衡器而言，它是受
應力循環(huán)的次數(shù)。對于質量的定義：“產(chǎn)品的質量反映產(chǎn)品滿足明確和隱含需要的能力的特征總和"。
“需要"按定義可包括、可用性、可信性、性等，這里的“"是需要的個方面，是中心
考慮的問題，而性就是產(chǎn)品在規(guī)定條件下和規(guī)定時間內(nèi)完成規(guī)定功能的能力。根據(jù)上述定義，
把不能完成規(guī)定功能的狀態(tài)稱為故障或失效。性的核心是故障，即性是由產(chǎn)品的故障引發(fā)
出來的。失效——故障——性——度，四者之間密切相關，構成了因果鏈。從上述性
理論可以得出稱重傳感器的性就是在規(guī)定的環(huán)境條件下*的持續(xù)工作時間。性是由稱
重傳感器故障引發(fā)出來的，度是用來度量稱重傳感器性水平的數(shù)值，是在統(tǒng)計稱重傳感器
工作時間和故障次數(shù)的基礎上進行數(shù)據(jù)處理的結果。若要達到較的性水平，須作好稱重傳

感器的性、控制和管理。 
應變式稱重傳感器的性 
20 世紀 90 代以來，我國稱重傳感器和電子衡器在工業(yè)與商業(yè)稱重計量中得到廣泛應用，稱
重傳感器的穩(wěn)定性和性問題，越來越引起用戶的普遍關注。在目前條件下，出較準
確度等級的稱重傳感器并非難事，但出具有較穩(wěn)定性和性的稱重傳感器并非易事。 
在多次學術會議和學術交流中，各致認為就稱重傳感器的工作原理、結構特點、
和應用條件而言，它應屬于半*性的工作器件，IP67、IP68 防護密封等級的稱重傳感器
應能穩(wěn)定的工作 10 以上。 
根據(jù)產(chǎn)品性定義和稱重傳感器的實際應用情況，定義為：稱重傳感器在規(guī)定的使
用條件下和定的時間內(nèi)完成規(guī)定功能的能力或概率。具體來說，就是在規(guī)定的使用條件下和定
時間內(nèi)，稱重傳感器保持其各項技術并穩(wěn)定工作的能力，多以*工作時間或壽命來度
量。眾周知，稱重傳感器主要用于電子衡器和電子稱重系統(tǒng)，要求綜合好且穩(wěn)定，即非
線性、滯后誤差和靈敏度溫度影響等有偏差之和，應處于某允許誤差帶之內(nèi)。其中零點和靈敏
度的穩(wěn)定性直接影響稱重傳感器的長期穩(wěn)定性和工作性。 
目前，外對傳感器性多集中在些性要求的系統(tǒng)上，例如運載火箭、衛(wèi)
星與宇宙飛船、民用飛機、大型工業(yè)控制系統(tǒng)等。對于這些系統(tǒng)用的傳感器，根據(jù) 4
個性基本函數(shù)，進行各項試驗，完成了大量的數(shù)據(jù)采集、分析處理工作。的性分析中
心和我國的軍事科研部門都累積了大量的傳感器性數(shù)據(jù)。對于稱重傳感器性的研究，
外還只限于性分析和跟蹤測試階段。 
性分析貫穿于稱重傳感器、、使用的全過程，它是性研究的重要環(huán)節(jié)。主要
是故障（失效）機理分析，對故障進行宏觀到微觀分析，查找故障原因，摸清故障的內(nèi)在規(guī)律，
從而采取相應對策，提稱重傳感器的固有性。 
跟綜測試是經(jīng)濟適用的研究稱重傳感器性的簡易方法，外些在這方面進行了兩
種工作。種是在試驗室環(huán)境條件下，對稱重傳感器的貯存壽命進行了跟蹤測試；種是在使用環(huán)
境條件下，對稱重傳感器的*工作時間，即使用壽命進行了跟蹤測試。壽命試驗是性試驗
中的重要內(nèi)容，除貯存壽命試驗外還有損耗壽命試驗、加速壽命試驗等。建議與使用
密切配合，互相進行信息交流，積累稱重傳感器的*工作時間等性數(shù)據(jù)。 
按傳統(tǒng)的性分析方法，產(chǎn)品的失效率遵循浴盆曲線，如圖 1 示。 
左邊部分為早期失效期是遞減的，在產(chǎn)品使用的早期，由于加工內(nèi)部留下些缺陷，失效
率往往較，都是在產(chǎn)品出廠前老煉試驗消除早期失效。中間部分為偶然失效期是水平的
接近個常數(shù)，這是因為產(chǎn)品經(jīng)過早期失效后，失效率穩(wěn)定在個較低的水平，這個時期的失效率
往往因隨機的原因引起，稱為偶然失效期。右邊部分為損耗失效期是遞增的，由于零部件老化、損 

耗等原因，失效率開始增加。稱重傳感器的穩(wěn)定性和性*符合這規(guī)律，分為初始期、
穩(wěn)定期和疲勞期。初始期是由于彈性元件經(jīng)過鍛造、機械加工、熱處理以及表面打磨、
噴砂、貼片等產(chǎn)生殘余應力，并不斷的松弛和釋放，使零點和靈敏度發(fā)生變化，造成稱重傳感
器波動。它可以對元器件實施環(huán)境應力篩選，對稱重傳感器進行老煉和穩(wěn)定處理，盡量釋
放和消除殘余應力，在過程中渡過初始期，出廠后就開始進入能夠穩(wěn)定工作的穩(wěn)定
期。在經(jīng)歷了長時期的*工作后，由于防護密封材料老化，電路補償與調(diào)整元器件損耗，電阻
應變計疲勞等原因，使稱重傳感器產(chǎn)生波動，工作直至失效，稱為疲勞期。稱重
傳感器的性理論就是研究分析影響的系統(tǒng)性和隨機性因素，合理的提出
性的定性和定量要求，如故障模式及影響分析、*工作時間和壽命等。 

應變式稱重傳感器的性