测力传感器常见故障及系统性处理方法

　　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。