一、概述

称重传感器是技术密集和技巧密集型的高技术产品。当今国际市场称重传感器技术的竞争,集中表现在产品的准确度、稳定性和可靠性的竞争；制造技术与制造工艺的竞争；应用高新技术研发新产品和自主知识产权产品的竞争。各称重传感器制造企业都在努力培植自己的核心竞争技术和打造核心竞争产品。

电子称重技术的快速发展，电子衡器产品的新需求，对称重传感器的研制和生产提出了新的更加严格的要求，称重传感器的准确度、稳定性和可靠性是重要的质量指标,同时也是用户最关心的问题。对此,国外一些企业在结构设计、制造工艺、电路补偿与调整和稳定性处理等方面进行许多研究与试验工作,取得较大进展。

二、电阻应变计制造工艺技术的发展

电阻应变计是应变式称重传感器的核心器件,其敏感栅结构、基底与覆盖层材料、热输出、机械滞后、蠕变、

灵敏系数稳定性等工作特性直接影响应变式称重传感器的准确度和稳定性。。国内外许多企业都把电阻应变计的生产列入应变式称重传感器的基础工艺。

三、应变式称重传感器技术的发展概况

变式称重传感器技术的发展动向是,把称重传感器的准确度稳定性和可靠性作为极其重要的质量指标,以制造技术和制造工艺为核心竞争力,紧紧抓住称重传感器的特性问题、生产问题和应用问题进行基础研究、工艺研究和应用研究。　

在产生应变的弹性元件材料所要求的各种性能中，最重要的性能是滞后和蠕变。实际上综合性能再好的弹性元件材料，也存在弹性滞后和弹性后效(蠕变)，提高线性、减小滞后和蠕变最有效的方法，就是把弹性元件应变区的应变程度限制在一个较低的范围内，一般高准确度的称重传感器的应变程度都较低，其最大应力仅为材料弹性极限的1/4～1/3范围内。实际上称重传感器的线性、滞后、蠕变和疲劳寿命都随弹性元件应变区应变程度减至最小而获得改进，较低的应力、应变意味着对理想线性弹性性能的偏差最小，也意味着弹性元件有较大的刚度和较高的固有频率。

四、值得关注的几种新型称重传感器

1.集成化称重传感器

是指将重量信息采集、放大、变换、传输、处理和显示都集于一体的称重传感器，例如：信号处理电路和称重显示控制都集于一体的轮辐式称重传感器。

2.多分量称重传感器

目前多为测量垂直和水平载荷两个分量，例如汽车检测线用的称重板，其结构原理是在称重板上加工出同时感受垂直载荷和水平载荷的弹性元件，相当于互不影响的两个独立的称重传感器。

3.碳纤维称重传感器

碳纤维称重传感器利用的是碳纤维复合材料，在外载荷作用下电阻值增大的特性。日本学者柳田博明研制的碳纤维复合功能材料，以乙烯树脂为基体，含0.3%～0.6%的碳纤维和31.6%的玻璃纤维。其特点是：在外载荷作用下，在一定的变形范围内，其电阻变化与应变呈线性关系。利用这一特性，日本研制出碳纤维称重传感器。

4.Z-元件称重传感器

Z-元件是俄罗斯传感器专家Zotove(佐托夫)教授于1983年发现的。它是用N型硅单晶，采用平面扩散工艺进行Al扩散形成PN结，然后用特制溶液在高温下进行Au的扩散制成硅片，经单面打磨、镀Ni电极形成欧姆接触，然后划片、切割、焊接引线和封装制成。过去只有温敏、光敏和磁敏Z-元件，目前力敏Z-元件已有应用。其应用特点是：体积极小;反应灵敏;工作电压低，工作电流小，测量电路简单;输出频率信号，可直接与计算机连接。是研制新一代数字称重传感器的理想元件，有可能促成称重传感器、称重仪表结构和电子称重控制方式的重大变革。

5.纳米称重传感器

纳米，即10-9m，相当10个氢原子紧密排在一起。纳米技术是在纳米空间(0.1～100nm)内研究电子、原子、分子运动规律及特性，以制造具有特定功能的材料和器件。纳米材料是纳米级的超细微粒经压制烧结而成，其特点是材质完全纯净，结构没有缺陷，具有抗紫外线、红外线、电磁干扰等特殊功能。

纳米固体材料是指具有一定纳米尺寸结构和特殊性能的块体材料，它也具有上述优异性能，如合成的TiO2纳米晶体陶瓷在室温下可被弯曲，塑性变形可达100%;氮化硅陶瓷在纳米状态时出现与极性相联系的压电效应。美国学者利用纳米固体材料在外载荷作用下，其体积变化与载荷成正比这一特性，研制出纳米微型称重传感器。

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