穩(wěn)定性是電子臺(tái)案秤非常重要的質(zhì)量指標(biāo)，是市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力的決定性標(biāo)志，也是我國(guó)與工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家同類產(chǎn)品的主要差距。結(jié)合我國(guó)電子臺(tái)案秤研制、生產(chǎn)總體情況和在應(yīng)用中出現(xiàn)的問(wèn)題，介紹了電子臺(tái)案秤自身穩(wěn)定性和對(duì)環(huán)境條件穩(wěn)定性概念；討論了提高電子臺(tái)案秤穩(wěn)定性的相關(guān)問(wèn)題及系統(tǒng)性和隨機(jī)性因素；提出了在生產(chǎn)過(guò)程中對(duì)核心部件鋁合金稱重傳感器的穩(wěn)定處理工藝和對(duì)電子臺(tái)案秤的溫度循環(huán)時(shí)效處理方法，兩者結(jié)合起來(lái)將是提高電子臺(tái)案秤穩(wěn)定性的有效途徑。

一、概述

我國(guó)電子臺(tái)案秤生產(chǎn)企業(yè)多、產(chǎn)量和出口量大、應(yīng)用范圍廣，即涉及到廣大消費(fèi)者利益，又涉及到我國(guó)出口產(chǎn)品形象，是國(guó)家強(qiáng)制管理的法制計(jì)量器具和3C認(rèn)證產(chǎn)品。其中電子臺(tái)案秤的準(zhǔn)確度、穩(wěn)定性和可靠性是廣大消費(fèi)者和國(guó)際經(jīng)銷商最關(guān)心的問(wèn)題；也是我國(guó)與工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家同類產(chǎn)品差距最大的問(wèn)題；更是各生產(chǎn)企業(yè)需要下一番功夫才能實(shí)現(xiàn)的問(wèn)題。其中穩(wěn)定性和可靠性是基礎(chǔ)，沒(méi)有穩(wěn)定性和可靠性何談準(zhǔn)確度。穩(wěn)定性是指在一定時(shí)期內(nèi)、相同條件下電子臺(tái)案秤耐受環(huán)境條件變化影響的程度；可靠性是指在規(guī)定的使用條件下和一定的時(shí)間內(nèi)，電子臺(tái)案秤保持各項(xiàng)技術(shù)性能并穩(wěn)定工作的能力，多以無(wú)故障工作時(shí)間或可靠壽命來(lái)度量。兩者的共同點(diǎn)是如何能夠耐受各種可能遇到的環(huán)境條件作用，而能穩(wěn)定可靠的體現(xiàn)其技術(shù)性能指標(biāo)，即對(duì)環(huán)境條件的適應(yīng)性。因此必須重視并了解環(huán)境條件及其潛在影響，選擇能夠?qū)惯@些環(huán)境條件影響的設(shè)計(jì)方案和工藝措施。按環(huán)境的性質(zhì)和特征，一般環(huán)境條件分為客觀環(huán)境和感應(yīng)環(huán)境。前者為周圍的自然環(huán)境，后者是人為環(huán)境。電子臺(tái)案秤耐受的環(huán)境條件兩者兼而有之，主要是環(huán)境溫度、濕度和各種干擾。

2001年國(guó)家監(jiān)督抽查  14省市  25個(gè)企業(yè)  15kg電子計(jì)價(jià)秤  75臺(tái)，合格 36臺(tái)，合格率 48%；2003年國(guó)家監(jiān)督抽查  9省市  33個(gè)企業(yè)生產(chǎn)的  33種  15kg電子計(jì)價(jià)秤，合格 17種，合格率   51.5%。兩次國(guó)家監(jiān)督抽查因?yàn)榉Q重傳感器溫度性能指標(biāo)超差，而造成電子計(jì)價(jià)秤溫度試驗(yàn)項(xiàng)目不符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定分別占不合格產(chǎn)品的54%和 56%。其中最大誤差低溫－13.5g，常溫－11.5g，高溫－12.0g?？梢?jiàn)稱重傳感器的溫度性能對(duì)電子臺(tái)案秤的穩(wěn)定性和可靠性的重要性，這也是長(zhǎng)期以來(lái)生產(chǎn)企業(yè)致力于解決的主要技術(shù)問(wèn)題。其實(shí)質(zhì)是電子臺(tái)案秤對(duì)外部條件的穩(wěn)定性，或者說(shuō)是環(huán)境適應(yīng)性，主要是對(duì)溫度、濕度變化和各種干擾的穩(wěn)定性。根據(jù)處于國(guó)際市場(chǎng)引導(dǎo)者地位的電子臺(tái)案秤制造企業(yè)的經(jīng)驗(yàn)，解決此問(wèn)題的有效方法是提高鋁合金稱重傳感器的防護(hù)與密封技術(shù)和穩(wěn)定性處理工藝水平，并對(duì)整秤進(jìn)行溫

度循環(huán)的時(shí)效處理。

二、電子臺(tái)案秤用鋁合金稱重傳感器的穩(wěn)定性

電子臺(tái)案秤用鋁合金稱重傳感器的穩(wěn)定性是建立在比較精確的靈敏度溫度補(bǔ)償前提下，即通過(guò)靈敏度溫度補(bǔ)償消除了彈性元件材料彈性模量 E、電阻應(yīng)變計(jì)靈敏系數(shù)  K和彈性元件幾何尺寸隨溫度變化的影響。由于稱重傳感器的靈敏度溫度誤差是一個(gè)系統(tǒng)誤差，靈敏度溫度補(bǔ)償不像零點(diǎn)溫度補(bǔ)償那樣逐個(gè)進(jìn)行，而是批量進(jìn)行。在彈性元件材料、電阻應(yīng)變計(jì)、應(yīng)變粘接劑等都不變的前提下，靈敏度溫度補(bǔ)償電阻和并聯(lián)的線性化調(diào)整電阻均不改變。實(shí)際上，批量的進(jìn)行靈敏度溫度補(bǔ)償并不可能使稱重傳感器的靈敏度溫度漂移為零，與完全補(bǔ)償?shù)睦硐胫抵g總是存在一定的偏差。當(dāng)此偏差為正時(shí)產(chǎn)生過(guò)補(bǔ)償，為負(fù)時(shí)產(chǎn)生欠補(bǔ)償。

過(guò)補(bǔ)償?shù)慕Y(jié)果使稱重傳感器隨著環(huán)境溫度的升高而輸出減少，導(dǎo)致高溫負(fù)差。這就需要測(cè)量出電子臺(tái)案秤測(cè)量電路的溫度漂移方向，控制稱重傳感器靈敏度溫度補(bǔ)償電阻量，使其產(chǎn)生與測(cè)量電路溫度漂移方向相反的溫度漂移量，即克服了批量靈敏度溫度補(bǔ)償?shù)娜毕?，又提高了電子臺(tái)案秤的穩(wěn)定性。

稱重傳感器的穩(wěn)定性，就是在一定時(shí)間內(nèi)和相同條件下其特性變化的程度，主要是零點(diǎn)和靈敏度的變化程度，也可以說(shuō)是零點(diǎn)和靈敏度的穩(wěn)定性。

所謂零點(diǎn)穩(wěn)定性，就是稱重傳感器在一定時(shí)間內(nèi)和相同條件下，零點(diǎn)輸出的最大變化量。零點(diǎn)輸出穩(wěn)定性 Z用%FS／三個(gè)月、%FS／六個(gè)月、%FS／年表

若每次測(cè)試時(shí)溫度無(wú)法保持相同，允許根據(jù)實(shí)測(cè)的靈敏度溫度系數(shù)進(jìn)行計(jì)算修正。稱重傳感器的穩(wěn)定性是極為重要的質(zhì)量指標(biāo)，但在國(guó)內(nèi)外生產(chǎn)企業(yè)的產(chǎn)品樣本中卻很少給出。其原因是目前國(guó)內(nèi)外尚無(wú)統(tǒng)一的評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)，行業(yè)內(nèi)的普遍共識(shí)是稱重傳感器的靈敏度變化不應(yīng)該超過(guò)重復(fù)性誤差的兩倍。

提高鋁合金稱重傳感器穩(wěn)定性的有效途徑是合理選擇鋁合金材料及熱處理時(shí)效狀態(tài)；優(yōu)化防護(hù)密封材料及密封工藝；實(shí)施有效的穩(wěn)定性處理工藝。

1．合理選擇鋁合金材料

由于電子臺(tái)案秤的量程較小，為使稱重傳感器即有較高的靈敏度又具有較大的剛度，多采用比重小，Eρ乘積小，屈強(qiáng)比高，比強(qiáng)度大，塑性好，耐腐蝕，低溫性能好，并具有優(yōu)良機(jī)械加工性能的低彈性模量鋁合金材料。盡管鋁合金材料有如此多的優(yōu)點(diǎn)，但如果對(duì)鋁合金種類和熱處理時(shí)效狀態(tài)選擇不當(dāng)，會(huì)使稱重傳感器蠕變誤差增大，穩(wěn)定性變差。

國(guó)內(nèi)外應(yīng)用較多的是強(qiáng)度高，耐熱性好，屬于鋁－銅－鎂系的硬鋁合金，美國(guó)、日本牌號(hào)為 2024，我國(guó)牌號(hào)為 2A12（原牌號(hào) LY12），有兩種熱處理時(shí)效狀態(tài)，即熱處理自然時(shí)效 2A12—T和熱處理人工時(shí)效   2A12—T。由于  2A12鋁合46金淬火后產(chǎn)生較大的內(nèi)應(yīng)力，其表層為拉應(yīng)力，芯部為壓應(yīng)力，經(jīng)自然時(shí)效得不到有效的消除，加工成彈性元件后，會(huì)因?yàn)閼?yīng)力松弛而產(chǎn)生變形。自然時(shí)效狀態(tài)的相和組織也不穩(wěn)定，使用過(guò)程中會(huì)繼續(xù)進(jìn)行沉淀相的脫溶過(guò)程，而引起尺寸變化，造成稱重傳感器的零點(diǎn)和靈敏度不穩(wěn)定，產(chǎn)生較大的測(cè)量誤差。因此必須選擇熱處理人工時(shí)效狀態(tài)的 2A12—T鋁合金。

6由于國(guó)內(nèi)市場(chǎng)銷售的多為熱處理自然時(shí)效狀態(tài)的 2A12—T鋁合金，應(yīng)用前4必須進(jìn)行改變熱處理狀態(tài)的再時(shí)效處理，變自然時(shí)效狀態(tài) T為人工時(shí)效狀態(tài)   T改變時(shí)效狀態(tài)的再時(shí)效處理工藝為：190℃×24h或連續(xù)升溫110℃、150℃、190℃保溫 6、12、24小時(shí)（時(shí)間連續(xù)計(jì)算）。再時(shí)效處理，不僅改變了狀態(tài)、穩(wěn)定了組織，而且還達(dá)到了消除熱處理和粗加工產(chǎn)生的殘余應(yīng)力的目的。

2．優(yōu)化防護(hù)密封材料及密封工藝

鋁合金稱重傳感器防護(hù)與密封的基礎(chǔ)是涂刷電阻應(yīng)變計(jì)防護(hù)面膠，涂刷時(shí)機(jī)與涂刷前的清洗至關(guān)重要。一般是在貼片、加壓固化、卸壓后固化、質(zhì)量檢查、粘貼端子、焊線組橋和測(cè)量絕緣電阻各工序質(zhì)量檢查合格后進(jìn)行。即將整體清洗后的彈性元件盡快放入高溫試驗(yàn)箱內(nèi)，加溫 40℃并保溫一定時(shí)間，從箱內(nèi)取出彈性元件在干燥的環(huán)境條件下涂刷防護(hù)面膠，其目的是防止電阻應(yīng)變計(jì)在生產(chǎn)過(guò)程中受潮，并為最后的防護(hù)與密封打好基礎(chǔ)。用于電阻應(yīng)變計(jì)保護(hù)涂層的材料較多，具有代表性的是：美國(guó)VISHAY公司生產(chǎn)的M-CoatC型防護(hù)面膠，它是一種溶劑稀釋的RTV硅橡膠，固化后形成堅(jiān)韌而有彈性的透明薄膜，且有良好的機(jī)械、電氣特性和防化學(xué)侵蝕性能，其涂層的薄膜厚度為 0.4～0.5mm；德國(guó)  HBM公司生產(chǎn)的SN-4型氯丁橡膠和BARRIER-C型無(wú)腐蝕性硅橡膠。在鋁合金稱重傳感器電路補(bǔ)償與調(diào)整工藝完成后，實(shí)施表面多層防護(hù)密封工藝。其防護(hù)密封機(jī)理是利用多種防護(hù)與密封材料的特性和它們之間的互補(bǔ)性，組成一個(gè)具有優(yōu)良防護(hù)性能的表面密封結(jié)構(gòu)。它由內(nèi)層的防護(hù)膠粘劑，中層的密封

薄膜和外層的硅橡膠構(gòu)成?？拷娮钁?yīng)變計(jì)的內(nèi)層防護(hù)膠粘劑主要起粘結(jié)密封薄膜作用，外層硅橡膠起一定的密封和機(jī)械防護(hù)作用，真正起密封作用的是密封薄膜。在這類密封薄膜中有一種 PTFE密封薄膜，實(shí)際上是雙面經(jīng)過(guò)特殊處理的聚四氟乙烯薄膜，它具有防濕熱、耐水解性能好，抗大氣老化和化學(xué)焤蝕能力強(qiáng)的特點(diǎn)。有關(guān)資料給出，厚度為0.1mm的聚四氟乙烯薄膜在室外暴露六年多，其外觀和機(jī)械性能等均無(wú)明顯變化。

3．實(shí)施有效的穩(wěn)定性處理工藝

鋁合金稱重傳感器的穩(wěn)定性處理分兩次進(jìn)行，第一次穩(wěn)定性處理是在鋁合金彈性元件機(jī)械加工后進(jìn)行，第二次穩(wěn)定性處理是在完成全部制造工藝形成產(chǎn)品后進(jìn)行。

根據(jù)美國(guó)20世紀(jì)80年代伯薩迪納傳感器技術(shù)研討會(huì)資料介紹，第一次穩(wěn)定性處理采用熱處理法，主要是恒溫時(shí)效法和冷熱循環(huán)法。恒溫時(shí)效即可消除機(jī)械加工產(chǎn)生的殘余應(yīng)力，又能消除熱處理引入的殘余應(yīng)力。LY12硬鋁合金在200℃高溫下恒溫時(shí)效時(shí)，殘余應(yīng)力釋放與時(shí)效時(shí)間關(guān)系表明，保溫 24小時(shí)，可使殘余應(yīng)力下降50％左右。冷熱循環(huán)工藝為-196℃×4小時(shí)/190℃×4小時(shí)，循環(huán)3次，可使殘余應(yīng)力下降 90％左右，并且組織結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，微量塑性變形抗力高，尺寸穩(wěn)定性好。冷熱溫度梯度產(chǎn)生的熱應(yīng)力與殘余應(yīng)力相互作用，使其重新分布而獲得殘余應(yīng)力下降的效果。

第二次穩(wěn)定性處理采用機(jī)械法，主要有脈動(dòng)疲勞、超載靜壓和振動(dòng)時(shí)效三種方法。脈動(dòng)疲勞法是將鋁合金稱重傳感器安裝在特制的多工位低頻疲勞試驗(yàn)機(jī)上，施加下限為(1/5～1/3)額定載荷，上限為額定載荷或120％額定載荷，以每秒3～5次的頻率進(jìn)行5000～10000次的循環(huán)，可有效的釋放彈性元件、電阻應(yīng)變計(jì)、應(yīng)變粘結(jié)劑膠層的殘余應(yīng)力。超載靜壓法是在專用的標(biāo)準(zhǔn)砝碼加載裝置中或簡(jiǎn)易機(jī)械螺旋加載設(shè)備上，對(duì)鋁合金稱重傳感器施加125％額定載荷，保持4～8小時(shí)，或施加110％額定載荷，保持24小時(shí)，以達(dá)到釋放殘余應(yīng)力的目的。由于超載靜壓工藝所用設(shè)備簡(jiǎn)單，成本低，效果好，為鋁合金稱重傳感器制造企業(yè)廣泛采用。振動(dòng)時(shí)效法是將鋁合金稱重傳感器安裝在額定正弦推力滿足振動(dòng)時(shí)效要求的振動(dòng)臺(tái)上，根據(jù)額定量程估算頻率來(lái)決定施加的振動(dòng)載荷、工作頻率和振動(dòng)時(shí)間。對(duì)于小量程平行梁稱重傳感器，在頻率 30Hz、振動(dòng)加速度 10g時(shí)，振動(dòng)15分鐘即可獲得較好的效果。共振時(shí)效比振動(dòng)時(shí)效釋放殘余應(yīng)力的效果更好。

振動(dòng)時(shí)效和共振時(shí)效工藝的特點(diǎn)是：能耗低，周期短，效果好，不損壞彈性元件表面，而且操作簡(jiǎn)單。以上三種穩(wěn)定性處理方法，提高鋁合金稱重傳感器零點(diǎn)和靈敏度穩(wěn)定性的效果極為明顯。

三、電子臺(tái)案秤的穩(wěn)定性

國(guó)內(nèi)外電子臺(tái)案秤生產(chǎn)企業(yè)大量試驗(yàn)證明，即使是常溫技術(shù)性能符合標(biāo)準(zhǔn)要求，各項(xiàng)誤差均比較小的電子臺(tái)案秤，在高溫＋40℃、低溫－0℃環(huán)境下，其誤差值可能達(dá)到誤差線邊緣甚至出現(xiàn)超差。有的電子臺(tái)案秤在“安全過(guò)負(fù)荷”試驗(yàn)之前誤差較小，但在該項(xiàng)試驗(yàn)之后誤差突然變大，甚至超過(guò)溫度誤差限。上述兩種情況有一個(gè)共同的規(guī)律，就是低溫時(shí)輸出表現(xiàn)為正差，高溫時(shí)輸出表現(xiàn)為負(fù)差。究其原因，除上述分析的鋁合金稱重傳感器靈敏度溫度補(bǔ)償不精細(xì)、零點(diǎn)和靈敏

度穩(wěn)定性處理不充分或缺失外，組成電子臺(tái)案秤測(cè)量電路的電子元器件、模塊等環(huán)境應(yīng)力篩選不嚴(yán)格或未進(jìn)行，來(lái)自于電源、功放、變壓器的熱源影響處理不當(dāng)?shù)?，都將引起電子臺(tái)案秤自身的溫度系數(shù)變化而產(chǎn)生溫度漂移，使穩(wěn)定性變差。

根據(jù)國(guó)內(nèi)電子臺(tái)案秤制造企業(yè)對(duì)實(shí)際檢測(cè)結(jié)果的統(tǒng)計(jì)分析得出，鋁合金稱重傳感器和測(cè)量電路的溫度漂移分別占整秤溫度漂移的 65%和35%。這就要求生產(chǎn)企業(yè)在重點(diǎn)解決鋁合金稱重傳感器穩(wěn)定性的同時(shí)，也要努力解決測(cè)量電路的溫度漂移和穩(wěn)定性問(wèn)題。

由于電子臺(tái)案秤的高溫環(huán)境要比低溫環(huán)境嚴(yán)酷，當(dāng)外部環(huán)境溫度達(dá)到 40℃時(shí)，電子臺(tái)案秤內(nèi)部測(cè)量電路的溫度已達(dá)到 47℃左右，鋁合金稱重傳感器部分的溫度將達(dá)到 44℃。這就要求在電子臺(tái)案秤結(jié)構(gòu)、測(cè)量電路設(shè)計(jì)和鋁合金稱重傳感器選擇時(shí)，應(yīng)以秤內(nèi)可能達(dá)到的最高溫度為依據(jù)。

為提高電子臺(tái)案秤的穩(wěn)定性，保證工作時(shí)的計(jì)量準(zhǔn)確度，必須在其經(jīng)過(guò)各項(xiàng)制造工藝形成產(chǎn)品后，逐臺(tái)進(jìn)行環(huán)境應(yīng)力篩選。根據(jù)國(guó)外處于市場(chǎng)引導(dǎo)者地位企業(yè)的經(jīng)驗(yàn)，主要采用兩種環(huán)境應(yīng)力篩選方法：一種是溫度循環(huán)，也稱之為老化；一種是隨機(jī)振動(dòng)，即振動(dòng)時(shí)效。由于電子臺(tái)案秤除物流運(yùn)輸之外，基本都是處于靜態(tài)使用狀態(tài)，而且不論鋁合金稱重傳感器還是測(cè)量電路受溫度變化的影響更大一些。此外，再?gòu)慕?jīng)濟(jì)性和可行性上考慮，國(guó)內(nèi)外生產(chǎn)企業(yè)多采用溫度循環(huán)方法進(jìn)行整秤的穩(wěn)定性處理。

1．電子臺(tái)案秤溫度循環(huán)穩(wěn)定性處理的工藝裝備

由于各生產(chǎn)企業(yè)的制造模式、批量大小、一次性溫度循環(huán)處理臺(tái)數(shù)都不盡相同，市場(chǎng)上無(wú)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備供應(yīng)，所有電子臺(tái)案秤生產(chǎn)企業(yè)都是自己設(shè)計(jì)建造溫度循環(huán)處理老化室。歸納起來(lái)，溫度循環(huán)處理老化室應(yīng)具備下列條件：滿足溫度循環(huán)的高溫、低溫極限溫度要求，方便實(shí)現(xiàn)高低溫交變；能自動(dòng)控制溫度，控溫誤差±2℃；由常溫到高溫的升溫速率為 15℃／h，由高溫到低溫的降溫速率為 10℃／h；老化室內(nèi)應(yīng)有電源和接地裝置，保證電子臺(tái)案秤實(shí)施通電老化；對(duì)溫度循環(huán)全過(guò)程自動(dòng)控制，即升溫速率、溫度保持時(shí)間、降溫速率、溫度保持時(shí)間自動(dòng)控制和自動(dòng)轉(zhuǎn)換；人員方便進(jìn)入和在內(nèi)部進(jìn)行各項(xiàng)試驗(yàn)測(cè)量，在外部進(jìn)行老化情況觀察。

2．電子臺(tái)案秤溫度循環(huán)穩(wěn)定性處理工藝

電子臺(tái)案秤溫度循環(huán)穩(wěn)定性處理的主要參數(shù)有高溫和低溫的極限值；高溫和低溫的停留（保持溫度）時(shí)間；由常溫到高溫和由高溫到低溫的升、降溫速率；一個(gè)溫度循環(huán)時(shí)間；溫度循環(huán)次數(shù)。只有上述這些參數(shù)選擇的科學(xué)合理，才能取得有效的穩(wěn)定性處理結(jié)果和合理的成本投入。

OIMLR76《非自動(dòng)秤通用檢定規(guī)程》規(guī)定“在秤技術(shù)說(shuō)明中，沒(méi)有說(shuō)明特定的工作溫度，則秤應(yīng)在下列溫度界限內(nèi)保持其計(jì)量性能，－10℃～＋40℃”。GB／T7722—2005電子臺(tái)案秤國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定使用溫度范圍為 0℃～＋40℃。根據(jù)我國(guó)電子臺(tái)案秤多在室內(nèi)使用，以及溫度老化條件應(yīng)高于使用溫度條件這一原則，溫度循環(huán)的上限值為＋45℃，下限值為0℃。一個(gè)溫度循環(huán)時(shí)間和溫度循環(huán)次數(shù)可參考日本大和制衡株式會(huì)社的電子計(jì)價(jià)秤老化工藝，即一次溫度循環(huán)的時(shí)間為

24小時(shí)，其中，由常溫升溫至高溫的時(shí)間為 2小時(shí)，高溫停留時(shí)間為 8小時(shí)；由高溫降溫到低溫的時(shí)間為6小時(shí)，低溫停留時(shí)間為8小時(shí)。一個(gè)溫度循環(huán)的穩(wěn)定性處理工藝的溫度與時(shí)間曲線如圖1所示。

圖 1可以看出，溫度循環(huán)穩(wěn)定性處理室的溫度由常溫升至高溫 45℃，溫度梯度較小，所用時(shí)間較短；由高溫45℃降溫至低溫0℃，溫度梯定較大，所用時(shí)間較長(zhǎng)?？傊郎?、降溫的速率都不大，實(shí)現(xiàn)起來(lái)比較容易。

國(guó)內(nèi)外電子儀器儀表制造企業(yè)產(chǎn)品的溫度老化處理，基本參照美國(guó)軍用標(biāo)準(zhǔn)《電子設(shè)備環(huán)境應(yīng)力篩選方法》，該標(biāo)準(zhǔn)的 5.12條款規(guī)定：“為了消除復(fù)雜電子設(shè)備中大多數(shù)隱藏的制造缺陷，至少應(yīng)進(jìn)行10個(gè)熱循環(huán)。”日本大和制衡株式會(huì)社個(gè)的溫度循環(huán)穩(wěn)定性處理工藝，也規(guī)定溫度循環(huán)次數(shù)為 10次，即進(jìn)行 10天10夜的溫度循環(huán)穩(wěn)定性處理。對(duì)10次高、低溫的溫度循環(huán)穩(wěn)定性處理觀察、試驗(yàn)、測(cè)量結(jié)果統(tǒng)計(jì)表明，電子臺(tái)案秤的顯示、鍵盤、測(cè)量電路、電源電路、稱重傳感器、A／D電路等故障，在第9、第10個(gè)溫度循環(huán)故障為零，即電子臺(tái)案秤已趨于穩(wěn)定；在第7、第8個(gè)溫度循環(huán)出現(xiàn)的故障數(shù)只占總故障數(shù)的5%；95%的故障發(fā)生在第一至第6個(gè)溫度循環(huán)中，特別是第一和第二個(gè)溫度循環(huán)出現(xiàn)的故障數(shù)最多。以上溫度循環(huán)穩(wěn)定性處理測(cè)量結(jié)果證明，采用 10個(gè)溫度循環(huán)處理工藝是科學(xué)合理的。

在10個(gè)溫度循環(huán)穩(wěn)定性處理過(guò)程中，應(yīng)根據(jù)電子臺(tái)案秤計(jì)量性能要求和本企業(yè)制造工藝特點(diǎn)設(shè)定檢測(cè)項(xiàng)目，最好是在高溫和低溫停留期間結(jié)束前進(jìn)行檢測(cè)。對(duì)電子臺(tái)案秤出現(xiàn)的各種故障，應(yīng)記錄清楚出現(xiàn)故障時(shí)的環(huán)境鼓勵(lì)情況。通常溫度循環(huán)穩(wěn)定性處理出現(xiàn)故障有兩種情況，其一是永久性損壞，多為功能上問(wèn)題，由于承受不了高溫環(huán)境元器件性能時(shí)效，導(dǎo)致系統(tǒng)產(chǎn)生缺陷或不能工作；其二是周期性變差，多為性能上問(wèn)題，例如在高溫下產(chǎn)生漂移或工作異常，但回到常溫又恢復(fù)正常。針對(duì)上述問(wèn)題應(yīng)制定具體的故障檢查程序和相應(yīng)的故障排除方法，是溫度循環(huán)穩(wěn)定性處理至關(guān)重要的問(wèn)題。由此不難得出，如果沒(méi)有合理有效的監(jiān)測(cè)，就不能達(dá)到電子臺(tái)案秤溫度循環(huán)穩(wěn)定性處理的目的。

四、結(jié)束語(yǔ)

電子臺(tái)案秤的穩(wěn)定性由自身的穩(wěn)定性和對(duì)外部環(huán)境條件的穩(wěn)定性組成，所以在研制生產(chǎn)過(guò)程中必須統(tǒng)一考慮，不得厚此失彼。提高電子臺(tái)案秤自身穩(wěn)定性的有效途徑是合理設(shè)計(jì)秤體結(jié)構(gòu)、優(yōu)選原材料、元器件并進(jìn)行嚴(yán)格的環(huán)境應(yīng)力篩選。

特別是要選擇好鋁合金稱重傳感器，要求進(jìn)行嚴(yán)格的零點(diǎn)和靈敏度溫度補(bǔ)償，零點(diǎn)和靈敏度穩(wěn)定性好。電子臺(tái)案秤對(duì)外部環(huán)境條件的穩(wěn)定性，主要是對(duì)溫度變化的穩(wěn)定性，特別是對(duì)高溫環(huán)境條件下的穩(wěn)定性。由于鋁合金稱重傳感器和測(cè)量電路的溫度漂移分別占整秤溫度漂移的 65%和 35%，這就為解決整秤的溫度漂移問(wèn)題指明了方向。國(guó)內(nèi)外生產(chǎn)企業(yè)解決此問(wèn)題的有效途徑是利用“有向補(bǔ)償”效應(yīng)控制鋁合金稱重傳感器靈敏度溫度補(bǔ)償后的溫度漂移方向與測(cè)量電路的溫度漂移方向相反，使兩者相互抵消保證整秤的溫度系數(shù)最小且穩(wěn)定，同時(shí)優(yōu)化電阻應(yīng)變計(jì)和測(cè)量元器件的防護(hù)密封材料及工藝。對(duì)整秤實(shí)施10個(gè)高溫45℃、低溫0℃溫度循環(huán)的穩(wěn)定性老化處理，使故障暴露在穩(wěn)定性處理老化工藝過(guò)程中，并對(duì)其進(jìn)行有效的處理，使電子臺(tái)案秤一到用戶手中即進(jìn)入各項(xiàng)性能穩(wěn)定工作時(shí)期。