稱重傳感器絕緣不佳故障淺析
一、引言
隨著電子衡器行業(yè)飛速發(fā)展，衡器市場日趨壯大。各種地磅、汽車衡的使用也日趨廣泛，但用戶在使用過程中經(jīng)常會(huì)遇到稱重不準(zhǔn)，數(shù)字顯示儀示值不穩(wěn)定，觸摸稱重傳感器，出現(xiàn)跳數(shù)等故障現(xiàn)象。經(jīng)過對(duì)問題產(chǎn)品檢查，60%都是因?yàn)榉Q重傳感器絕緣不佳導(dǎo)致的，所以本文對(duì)造成絕緣不佳的原因及稱重傳感器生產(chǎn)制造中需注意的問題做進(jìn)一步分析。
二、概述
衡器廠家經(jīng)常會(huì)收到用戶抱怨，反映秤的零點(diǎn)漂移大、秤的滿程漂移大、示值不穩(wěn)定等現(xiàn)象，
有些客戶更換一只或多只稱重傳感器后即正常，對(duì)換下來的稱重傳感器進(jìn)行各項(xiàng)指標(biāo)的檢查測試后發(fā)現(xiàn)，很多稱重傳感器絕緣不夠或有時(shí)大時(shí)小的現(xiàn)象，本文對(duì)導(dǎo)致稱重傳感器絕緣不夠的原因進(jìn)行分析，以便生產(chǎn)中對(duì)關(guān)鍵點(diǎn)進(jìn)行質(zhì)量控制，提高稱重傳感器合格率。
三、絕緣受損產(chǎn)生的后果及原因分析
稱重傳感器絕緣破壞在稱重過程中主要表現(xiàn)有以下兩種：
1．?dāng)?shù)字顯示儀表示值不穩(wěn)定，手指觸摸傳感器，儀表示值跳動(dòng)，主要是由于電橋電路與彈性體之間的絕緣不佳[1]，破壞了電橋平衡，大電流通過片子產(chǎn)生熱漂移，通電過程中由于排潮，導(dǎo)致傳感器零點(diǎn)變化，零點(diǎn)溫漂增加，電橋的非線性增加，甚至無法調(diào)平等。
2．?dāng)?shù)字顯示儀表示值不穩(wěn)定，手指觸摸傳感器，儀表顯示無反應(yīng)，用儀表檢測橋路與傳感器之間的絕緣電阻合格。這主要是因?yàn)殡姌騼?nèi)部絕緣破壞導(dǎo)致的[1]，應(yīng)變計(jì)焊點(diǎn)、接線板焊點(diǎn)間，電纜線端子與線路板之間有漏電現(xiàn)象。
四、絕緣不佳引起零點(diǎn)波動(dòng)的現(xiàn)象及實(shí)例 一家衡器客戶用稱重傳感器裝秤后使用不到半年發(fā)現(xiàn)秤零點(diǎn)不穩(wěn)，故將一臺(tái)秤的稱重傳感器全部退回，經(jīng)過對(duì)稱重傳感器基本性能指標(biāo)進(jìn)行檢測，發(fā)現(xiàn)稱重傳感器絕緣阻抗不合格，其他性能指標(biāo)均合格。分析其主要原因應(yīng)該是灌膠密封不可靠，經(jīng)過連續(xù)陰雨天氣和潮濕環(huán)境的影響，導(dǎo)致潮氣進(jìn)入稱重傳感器內(nèi)部所致。 解剖其中一只稱重傳感器，檢查其內(nèi)部，密封膠表面無明顯水氣。將其余幾只未拆開的稱傳感器浸泡在熱水中，一個(gè)星期后進(jìn)行測試，發(fā)現(xiàn)稱重傳感器絕緣在不斷下降。最終發(fā)現(xiàn)絕緣下降的根源在安裝電纜線出線孔密封性能達(dá)不到要求所致。由于客戶安裝的稱重傳感器長期處在露天潮濕的環(huán)境中，所以稱重傳感器絕緣性能逐漸下降，最終導(dǎo)致稱重傳感器零點(diǎn)不穩(wěn)，無法正常使用。 所以僅靠鎖線接頭的鎖緊密封圈實(shí)現(xiàn)裝線孔的密封是完全達(dá)不到效果的，必須在保證電纜安裝牢固的前提下，對(duì)裝線孔口進(jìn)行密封處理。封膠前必須對(duì)孔口進(jìn)行潔凈度處理，然后再選用合適的密封膠進(jìn)行密封，既保證稱重傳感器性能不受膠的影響還要保證實(shí)現(xiàn)有好的密封效果。
五、生產(chǎn)和使用過程中導(dǎo)致絕緣不佳的細(xì)節(jié)分析:
1．貼片時(shí)彈性體貼片面清洗不徹底，殘留砂粒，鐵微粒等剌傷應(yīng)變計(jì)基底，導(dǎo)致電阻應(yīng)變計(jì)敏感柵凸起或斷裂。從而使稱重傳感器裝秤后零點(diǎn)大、斷橋、絕緣不夠等。
2．貼片時(shí)彈性體貼片殘留棉花絲，污物等導(dǎo)致稱重傳感器絕緣不好，零點(diǎn)漂移。
3．組橋短接線、接線板焊點(diǎn)、塑膠組橋線護(hù)套脫落露出的芯線等接觸到彈性體，將導(dǎo)致絕緣超差。涂應(yīng)變計(jì)面膠時(shí)未充分烘干，也極易發(fā)生介質(zhì)導(dǎo)電，降低絕緣性能。
4．焊點(diǎn)必須徹底清洗干凈，否則殘留的助焊劑腐蝕焊點(diǎn)，由于應(yīng)變片兩焊點(diǎn)之間的跨距一般只有 0.5 毫米，間隙一旦被松香充填，稱重傳感器的絕緣阻抗肯定下降，當(dāng)焊點(diǎn)表面接觸潮氣，污物吸潮后導(dǎo)電能力加強(qiáng)，隨著稱重傳感器工作時(shí)間的增加，焊點(diǎn)被腐蝕碳化，稱重傳感器絕緣性能則會(huì)遭到更加嚴(yán)重的破壞。
5．補(bǔ)償絲露出一段多余的尾巴，清冼時(shí)如果未被發(fā)現(xiàn)，灌膠密封后在膠的固化收縮作用下，
補(bǔ)償絲碰到彈性體，導(dǎo)致稱重傳感器發(fā)生短路。
6．如果焊點(diǎn)不圓潤，清冼時(shí)不細(xì)心在兩焊點(diǎn)間掛上棉花絲，一旦棉花絲吸潮，就相當(dāng)于兩焊點(diǎn)間跨接了一個(gè)幾千歐的電阻，從而使稱重傳感器性能被破壞。
7．測試補(bǔ)償過程中接線板上焊裝補(bǔ)償電阻焊點(diǎn)相對(duì)較大，也是清洗最容易忽視的地方，有些彈性體機(jī)械加工不好，穿線孔未打磨毛刺，焊裝電纜時(shí)導(dǎo)致絕緣層被割破，所以在焊裝必須仔細(xì)檢查是否有焊點(diǎn)虛焊、棉花絲牽掛，未冼到的松香殘?jiān)?，一切完好才可灌膠密封。
8．稱重傳感器一般都長期處于較差的環(huán)境下工作，所以稱重傳感器電纜的頭尾剪斷外露部分，為了避免碰到水汽后導(dǎo)電，都用熱縮管進(jìn)行熱縮保護(hù)。在安裝秤臺(tái)時(shí)電纜必須穿在鋼管內(nèi)進(jìn)行保護(hù)，而且電纜在穿管過程中也必須進(jìn)行保護(hù)，一旦電纜被刮破或拉斷，雨淋后將造成絕緣不好。
9．電纜焊裝不合理導(dǎo)致稱重傳感器絕緣不好，電纜鎖緊螺母中的銅墊圈和密封橡膠墊如果質(zhì)量不好，或?yàn)榱随i緊電纜，將鎖線接頭無止境旋緊時(shí)，鎖線接頭內(nèi)的銅墊圈很可能擠傷甚至軋斷電纜線外皮，使電纜屏蔽網(wǎng)與彈性體相接觸，造成顯示儀表示值漂移或信號(hào)亂跳。
10．灌膠密封是稱重傳感器生產(chǎn)工藝的一個(gè)主要工序，它作業(yè)的對(duì)象是性能合格的稱重傳感器，如果密封不好將留下致命的質(zhì)量隱患，也將徹底毀滅前面所有工序的操作成果。灌膠密封工序是稱重傳感器制作的最后一道工序，產(chǎn)品生產(chǎn)流轉(zhuǎn)過程經(jīng)過了多道工序，貼片孔內(nèi)、接線板上都留下了大量的指紋、汗?jié)n銹跡等，周轉(zhuǎn)時(shí)間長的產(chǎn)品已積有灰塵，如果灌膠密封前操作人員未對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行徹底清洗檢查，稱重傳感器密封后將留下很多質(zhì)量隱患，導(dǎo)致稱重傳感器絕緣不佳。
11．雷電天氣或電焊時(shí)大電流回流導(dǎo)致稱重傳感器絕緣破壞，雷雨天，空中存在大量的電云團(tuán)，一旦雷電擊中云團(tuán)電荷，秤臺(tái)積聚的電荷快速釋放，在稱重傳感器橋路上就激起了大電流，勢必會(huì)將稱重傳感器彈性元件上電阻應(yīng)變計(jì)的基底擊穿，導(dǎo)致稱重傳感器損壞或絕緣被破壞。
六、結(jié)論
本文通過對(duì)電子衡器稱重不準(zhǔn)的原因進(jìn)行分析，得出稱重傳感器在生產(chǎn)和使用過程中絕緣電阻不佳是釀成此類故障的主要原因。在此基礎(chǔ)上，對(duì)稱重傳感器生產(chǎn)使用和制作過程導(dǎo)致絕緣不佳的細(xì)節(jié)進(jìn)行了分析，簡要列出了導(dǎo)致絕緣不佳的種種因素。
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