
测力传感器常见故障及系统性处理方法
发布时间:2026-01-05 14:08 测力传感器是将机械力(拉力、压力、扭矩等)转换为标准电信号(如mV/V、4–20 mA、RS485等)的精密元件,广泛应用于称重系统、材料试验机、工业自动化、过程控制等领域。一旦出现故障,可能导致测量失准、系统停机甚至安全事故。以下是测力传感器常见故障及系统性处理方法:
一、故障诊断前的准备工作
1.断电操作:在检查或拆卸前,务必切断电源,防止损坏仪表或造成人身伤害。
2.记录原始状态:拍照记录接线方式、安装位置、零点输出值等,便于复原。
3.准备工具:万用表(带mV档)、兆欧表(绝缘电阻测试仪)、标准砝码或力源、清洁工具。
二、常见故障现象与处理方法
1.输出信号为零或无响应
可能原因:
供电异常(激励电压缺失或过低);
电缆断路、接线松动或端子腐蚀;
传感器内部应变片断裂。
处理步骤:
用万用表测量传感器输入端(Exc+/Exc?)是否有激励电压(通常为5V、10V DC);
检查输出端(Sig+/Sig?)在加载时是否有mV级变化;
若输入正常但无输出,测量桥路电阻(一般为350Ω、700Ω或1000Ω),若阻值无穷大,说明内部断路,需更换。
2.零点漂移大或不稳定
可能原因:
传感器受潮、绝缘下降;
安装底座不平或存在预应力;
温度变化剧烈或补偿电路失效;
电缆屏蔽层接地不良,引入干扰。
处理步骤:
用兆欧表测量桥路对壳体的绝缘电阻(应>500 MΩ,理想>1 GΩ);若偏低,可尝试烘干(60–80℃烘箱12小时);
检查安装面是否平整、螺栓是否均匀紧固;
确认屏蔽线单端接地(通常接仪表端),避免地环路干扰;
在稳定环境中静置数小时,观察零点是否恢复。
3.重复性差或非线性严重
可能原因:
机械安装松动(如球头未锁紧、限位间隙过大);
传感器过载导致弹性体塑性变形;
外部振动或冲击干扰;
介质腐蚀或异物卡滞(如粉尘、油污进入缝隙)。
处理步骤:
检查机械结构是否稳固,清除异物;
用标准力源进行多点加载测试(如20%、50%、100%量程),绘制输出曲线;
若卸载后不能回零或曲线明显偏离,说明已损坏,建议更换。
4.输出信号跳变或噪声大
可能原因:
电缆破损、屏蔽失效;
附近有变频器、电机、大功率设备电磁干扰;
接线端子氧化或接触不良。
处理步骤:
更换为双层屏蔽电缆(如RVVP+铝箔+编织网);
将信号线远离动力线,必要时加装磁环或隔离放大器;
清洁并重新压接端子,确保接触可靠。
5.正负方向输出不对称(拉压传感器)
可能原因:
安装偏心或受侧向力;
内部应变片粘贴不对称或损坏;
标定参数错误。
处理步骤:
检查加载是否通过中心轴线,使用万向节或球面垫圈;
对比拉伸与压缩同等级力下的输出值,偏差超过±1%FS时考虑返厂校准或更换。
三、预防性维护建议
1.定期校准:建议每6–12个月使用标准砝码或力标准机进行校验;
2.防潮防尘:户外或潮湿环境选用IP67/IP68防护等级传感器,接头使用防水胶套;
3.避免过载:即使短时超载也可能造成永久损伤,安全系数通常为150%;
4.电缆保护:固定电缆避免反复弯折,使用拖链或软管防护;
5.存储条件:长期不用时,清洁后置于干燥箱中,避免重压。
四、何时需要返厂或更换
出现以下情况,通常无法现场修复:
1.绝缘电阻持续低于100 MΩ且烘干无效;
2.桥路电阻明显偏离标称值(±10%以上);
3.弹性体可见变形、裂纹或锈蚀;
4.输出非线性误差>0.5%FS(高精度场合)或>1%FS(工业级)。
五、辅助判断技巧
1.替换法:用同型号传感器临时替换,快速判断是传感器还是仪表问题;
2.并联测试:多传感器系统中,逐个断开,观察输出变化;
3.空载测试:完全卸载后,输出应稳定在零点±0.5%FS范围内。
通过系统排查和规范维护,多数测力传感器故障可被及时发现和处理。“先外后内、先简后繁”是故障诊断的基本原则——优先检查接线、安装、环境等外部因素,再深入传感器本体。对于关键计量或安全系统,建议建立传感器健康档案,实现预测性维护。
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