提高称重传感器准确度和稳定性的若干问题.docx
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提高称重传感器准确度和稳定性的若干问题
提高称重传感器准确度和稳定性的若干问题
中国运载火箭技术研究院第702研究所刘九卿
【摘要】当今我国称重传感器企业的总体技术与工艺水平，研制出具有较高准确度等级的称重传感器并非难事，但是研制出具有较高稳定性和可靠性水平的称重传感器并非易事。
本文从称重传感器设计和制造技术规律中总结出的“结构是基础、材料是关键、工艺是核心、检测是保障”的理念出发，结合处于国际市场引导者地位的称重传感器制造企业的经验，探讨了提高称重传感器准确度、稳定性和可靠性应注意的若干问题。
【关键词】称重传感器；弹性元件；结构设计；制造工艺；准确度；稳定性
一、概述
随着国际法制计量组织（OIML）对R60国际建议《称重传感器计量规程》新版的发布和介绍，各国质量及其计量的权威部门已经很好的武装起来，以此确定称重传感器的准确度级别、各项测量误差和有关检定的试验方法，并指导称重传感器制造企业进行生产和将产品用于各种电子称重领域。
即使这样，有些企业在认证被批准和取得生产许可证后，也不具备充分条件确保生产的称重传感器始终如一的符合国家标准。
这是因为在认证和取证的强制条件下，能够提供质量优良的称重传感器，但是在批量生产条件下，不能保证总有必要的工艺装备、检测手段和严格纪律来重现样件的生产条件，所以很难做到连续生产出质量一贯符合称重传感器国家标准要求的产品。
就当今我国称重传感器企业的总体技术与工艺水平而论，研制出具有较高准确度等级的称重传感器并非难事，但是研制出具有较高稳定性和可靠性水平的称重传感器并非易事；小批量生产出质量符合国家标准的称重传感器并非难事，大批量生产出质量一贯符合国家标准的称重传感器并非易事。
处于国际市场引导者地位的称重传感器制造企业的经验值得借鉴，这就是确保制造的每一个称重传感器都能满足OIMLR60国际建议的要求，必须研究称重传感器设计与制造的共性关键问题，特别是生产工艺特点以及达到国际建议要求的工艺装备和检测手段。
例如，这些企业认为称重传感器的性能随着下面三个关键因素而变化：
设计、制造、检定。
与我们总结的“结构是基础、材料是关键、工艺是核心、检测是保障”基本相同。
这些企业的经验是：
为了确保重复的制造出较高准确度和稳定性级别的称重传感器，必须以合理的弹性元件结构和优良的金属材料为基础，以可重复的精密而科学的生产工艺规程作保障。
并将关键的设计与工艺问题列举如下：
弹性元件结构最合理，包括材料具有最高的稳定性和最低限度的滞后；电阻应变计应具有最佳的工作特性和与弹性元件最好的匹配性；优良的且可控制的应变胶粘剂；可重复的精密而科学的生产工艺流程；高精确度的试验、检测装备；有效的质量控制程序，即利用可跟踪的测量设备来控制和保障制程稳定。
称重传感器用于较恶劣的环境条件和用作生产过程控制元件时，更要求它的环境适应性强，可靠性高，故障率低。
环境适应性主要是耐气候因素——温度、湿度、压力等的影响；电磁因素——电磁场或电磁辐射的干扰；特殊介质因素——盐水、化学腐蚀性气体、核辐射等影响的耐受能力。
例如德国对申请样机试验的新型称重传感器，要求对零件的耐磨性、老化及对干扰的敏感性进行试验和计量，保证称重传感器的计量性能不受电磁场、静电力、振动、气候条件、机械磨损等干扰量的影响。
这就是说即要保证在电磁干扰下示值的正确性，又要保证与长期影响因素有关的稳定性和与电阻应变计、各种补偿电阻等元器件工作故障有关的可靠性。
称重传感器的长期稳定性应包括老化、疲劳和环境三个因素。
“老化”即时间影响；“疲劳”是指把时间影响模拟为固定次数的称重过程或固定小时的工作量（德国PTB规定用最大秤量或至少1／2秤量加荷20万次，实际上是一种持久试验）；“环境因素”则是把时间模拟为长期的温度、湿度变化的影响。
PTB规定对无密封“开放”型称重传感器要进行温度、湿度试验，因为这种称重传感器的零点和特性随温度、湿度的变化较大。
上述经验值得我国称重传感器生产企业借鉴，现将有关问题分析、介绍如下。
二、弹性元件的结构设计
为了维护线性的和重复的应变——载荷关系，弹性元件应该是一个整体结构，因为各连接件之间的位移都可以引起非线性和离散性。
连接、摩擦接触或紧固，或任何非整体状态都成为潜在的问题，最好的设计是没有运动部件的整体结构。
弹性元件应有足够的热转换以防止电阻应变计自热，如果其温度比弹性元件高，那怕只差0.1℃，就可能难以达到稳定的性能。
还有，在电阻应变计和补偿电阻面积上的任何温度梯度，都能引起零点温度漂移或标定结果的变化。
任何称重传感器最重要的机械部分是弹性元件，一般的说，弹性元件的功能是对作用力的反作用，同时把负荷的作用集中于一个独立的、最好是均匀的应变场内，以便粘贴电阻应变计。
理想称重传感器的特点是应变与负荷之间成较严格的线性关系，达到这种说来容易做起来很难的目标正是所有称重传感器设计的中心所在。
完成这一任务的困难首先在于克服力学分析和计算上的困难，其次是排除各种各样因素的综合影响。
设计高准确度弹性元件时，还应引入微观屈服强度概念，其定义为：
产生一个微应变（1με）永久变形所要求的应力（它比σ0.2工程屈服强度约小3倍）。
这一概念的重要意义表明所设计的精密弹性元件，其永久变形可能发生在相当低的应力水平。
而称重传感器系数（mV／V）与弹性元件应变区的应力水平有关，任何微观屈服的产生都将导致称重传感器性能的不稳定性，因此设计时应对灵敏度和稳定性取折衷的方案。
下列设计要求或称之为标准，对所有称重传感器弹性元件通常都是实用的，尽管看起来毫不相干，可是却存在着很多相互影响的因素。
一个好的称重传感器设计需要有博采众长和兼顾下列要求的综合能力。
1.固有频率
为了使振动对灵敏度的影响减至最小，固有频率应尽可能的高。
通常要求弹性元件具有较高的刚度和较低的质量。
所谓固有频率，就是能达到弹性元件本身最高的频率，这通常要求弹性元件是一个精确而要求不过分苛刻的装置，并且没有多余的部件。
圆柱式弹性元件是典型的没有多余部件的整体结构，其固有振动频率f0为
式中：
L—圆柱式弹性元件的长度（m）；
E—弹性元件材料的弹性模量；
A—弹性元件的横向截面积；
m—弹性元件单位长度的质量（kg／m）。
用弹性元件的质量和长度表示单位长度的质量，经进一步变换后，得
m=Aρ
式中ρ为弹性元件材料的密度。
将m和π代入上式，得
例如：
20t圆柱结构压式称重传感器，弹性元件的高度L=100mm=0.1m；弹性元件材料40CrNiMoA的弹性模量E=2.1×104kg／mm2=2.1×107t／m2；弹性元件材料的密度ρ=7.85t／m3。
固有频率为
2.在额定载荷下应变区应有合适的应变水平
在额定载荷作用下，弹性元件应变区的应变水平，对称重传感器的线性、滞后、蠕变和疲劳寿命都有较大影响。
这里说的应变水平，实际上是保证应变稳定并与载荷成较严格线性关系的应变范围，它与弹性元件所用的材料密切相关。
基于各种条件的综合限制，诸如材料P－ε曲线的线性度、电阻应变计的疲劳寿命、称重仪表的性能等，一般应变水平在1000με～1700με范围内进行调整，以1000με～1200με为最佳，保证称重传感器的灵敏度为2mV／V。
3.应变区的应变应均匀分布
在整个电阻应变计敏感栅区域内，弹性元件的应变程度应当是均匀的，以便产生最大的信号，同时载荷的引入、边界的支承不影响应变区。
4.弹性元件应变区以外的部分应处于较低的应变水平
电阻应变计应处于弹性元件应变区均匀的应力场，为弹性元件最高的应变区。
非应变区应处于低应力水平，即应变区之外不能有高于应变区的应力场和应力集中处。
一般说来，称重传感器的疲劳寿命、线性、滞后和蠕变误差将随着整个弹性元件内应变程度减至最小而获得改进。
显然较低的应力意味着对理想线性性能的偏差最小，也意味着弹性元件有较大的刚性和较高的固有频率。
5.整体结构且易于加工
弹性元件尽量是一个整体结构，这样线性、滞后、重复性误差均较小，而且工艺性好便于冷热加工。
任何非整体型结构的弹性元件，其机械连接都会产生极小的位移和摩擦，而增大了非线性、滞后和重复性误差。
最好不采用焊接结构的弹性元件，因为残余应力影响和焊接后效将降低疲劳寿命，并助长了微塑性性能。
6.过载保护
若称重传感器按照物理规律损坏，则大多数压式称重传感器是固有的安全，而拉伸和弯曲型称重传感器就不够安全，因此必须提供安全杆或过载保护器。
由于现场使用时称重传感器失效最常见的原因是过载，因此通常要求安全过负荷120％～150％（特殊要求200％），极限过负荷300％～500％。
其过载保护装置，应根据弹性元件特点和称重传感器整体结构进行设计。
7.响应曲线的选择性
尽量防止所有其它的侧向力和力矩影响，保证弹性元件只感受沿轴线方向的载荷。
在大多数情况下，理想的称重传感器应当只响应沿一个轴向的力或分力，而对其它方向的输入力或外力不敏感。
同时保证在规定范围内，力作用点的变化不影响其输出。
这不仅涉及到弹性元件设计，而且也涉及到载荷引入和支撑装置、电阻应变计的粘贴位置以及防护密封结构设计，对上述各项因素应综合考虑。
8.弹性元件挠度
为了使几何尺寸改变引起的非线性减至最小，以及弹性元件与支承之间的相互作用小，弹性元件必须是小变形。
称重传感器利用的是小变形原理，即使弹性元件产生有限的变形。
因为弹性元件任何几何形状的变化必然地伴随着出现一定程度的非线性响应。
弹性元件的刚性不仅对提高固有频率有益，而且也有助于把几何形状变化引起的非线性减至最小。
9.温度（即热效应）的考虑
粘贴在弹性元件上的电阻应变计在工作时是一发热源，当热传导到弹性元件其它部分时，不应在其工作区域产生温度梯度，而影响称重传感器的工作特性。
因此设计弹性元件结构时，电阻应变计粘贴区域应具有热传导对称的性质，以降低温度梯度。
此外，弹性元件产生轴向应变的同时发生着体积的变化，在绝热的条件下，这种体积变化会导致温度的变化，从热力学定律可导出：
式中：
E—弹性模量；
T—试件温度；
α—线膨胀系数；
C—比热；
ρ—比重；
△ε—应变的变化量。
载荷的突变同时引起弹性元件应变区温度变化△T，由于温度要向应变小的两头传导，弹性元件会趋于一个新的热平衡，因此△T要随着时间而减小。
这种导致与室温发生偏差的应变损耗，根据弹性元件的应变梯度及其材料的热传导势的不同而要持续数秒至数分钟，此绝热温度变化通过热膨胀系数引起弹性元件体积变化。
应用上式计算初始弹性元件发热效应△T的量值，并与弹性元件上热敏元件的指示值进行比较，其△T的理论计算值与实际测量值相差不超过7%。
温度改变引起的膨胀可导致侧向载荷影响称重传感器的输出，一般是通过仔细考虑从外壳到弹性元件的热流通路来降低温度梯度影响。
此热效应的影响是必须考虑的，尤其是弹性元件上下端都有支承件时。
因为一方面电阻应变计是热源，其热量大部分耗散在弹性元件内，为了尽可能把弹性元件和电阻应变计受到的不稳定温度影响减至最小，弹性元件外形和电阻应变计定位都应对称。
另一方面称重传感器将受到从一端到另一端或从一侧到另一侧温度梯度影响，必须用仔细的消热设计来减小。
为此从称重传感器外壳到弹性元件和弹性元件内的传热途径都必须加以考虑。
尤其要使电桥电路中相邻桥臂的电阻应变计之间有最小的热阻抗。
10.气压补偿
大气压力变化将引起零点变化，特别是小量程。
因此，称重传感器应设计成与大气压力无关，多通过在其内部设计有大气压力补偿装置来解决此问题。
11.封装
进行有效可靠的防护与密封。
称重传感器在恶劣环境条件下工作时，必须作到真正的气密。
通常利用各种结构的膜片，采用电子束焊接、激光焊接或钨极惰性气体保护焊接，来对粘贴有电阻应变计的弹性元件实施全密封。
12.电阻应变计加压夹具尽量简单适用
粘贴在弹性元件上的电阻应变计的固化加压夹具，应与弹性元件同步设计并保证具有良好的匹配性。
要求加压夹具坚固耐用、安装方便、施加压力均匀、高温不变形。
随着高性能电子秤对称重传感器准确度要求的提高，需要称重传感器设计者改变设计方法，充分考虑许多二阶和三阶效应，这些效应通常在常规的机械设计中是忽略不计的。
由于在材料力学、结构力学中多采用简化的解法，而在弹性理论中，在某种程度上也是如此。
所以，这些工程上的方法严格的说是不适合称重传感器弹性元件的最佳设计。
这就必须采用现代分析计算方法，考虑高阶效应和试验研究来弥补，以使称重传感器达到高准确度设计要求。
遗憾的是现时还不能制定一种计算方法或一套普遍的规则以确定一种通用的最佳化的弹性元件设计参数。
这是因为弹性元件几何形状、加载和变形方式均受到结构形式的影响，诸如额定容量、测量范围、外形尺寸、固有频率等等，它们在不同的应用中采用不同的结构形式。
即在某一种特定的结构设计中，这种高阶效应的实际影响将取决于设计时技术要求，也取决于弹性元件的几何尺寸等细节。
基于上述原因，近些年来在称重传感器的结构设计与制造中，逐步应用三维数字化设计与制造技术，其实质是技术与工艺创新的综合体。
它以数字化建模、仿真与优化为手段,集成了设计、分析和数据处理整个过程，所获得的分析和计算结果，保证了弹性元件结构设计最合理，性能波动最小。
上述现代设计法是传统设计理论的延伸、思维方法的改变，多种设计技术、理论与方法的综合。
其特点是：
设计手段精确化、计算机化和虚拟化；设计过程并行化、最优化和智能化。
三、弹性元件的材料选择
随着称重传感器技术的发展，对弹性元件金属材料提出了一些新要求，概括起来就是制造弹性元件的结构材料应尽量具有功能材料的特点。
即在性能上，对称重传感器的特性起举足轻重的作用；在应用上，制成弹性元件后，实际上是材料与敏感元件一体化；在对材料的评价上，是以弹性元件形式对其性能进行评价，称重传感器性能直接体现材料的优劣；在制造上，对成分、冶炼、锻造、淬火、回火工艺要求严格，并尽量少产生残余应力。
弹性元件应变稳定性与金属材料的性能密切相关，从粘贴在弹性元件上电阻应变计电阻的相对变化即可看出。
其电阻应变计电阻的相对变化为：
式中电阻应变计电阻的相对变化；
C－应变利用系数；
K－电阻应变计的灵敏系数；
ε－弹性元件的弹性应变。
由式可见，提高弹性元件应变的稳定性是提高称重传感器整体稳定性的基础和关键。
因此，弹性元件金属材料不仅是结构材料而且还应具有功能材料的特点。
选择弹性元件材料时应注意三类问题：
机械性能、热传导性能、工艺性能。
1.机械性能
在额定载荷范围内应力—应变呈较严格的线性关系，滞后和蠕变小，强度储备大。
为此要求金属材料具有强度极限、弹性极限高，屈强比大；弹性模量时间稳定性好，温度系数小；弹性滞后、弹性后效（蠕变）小；组织均匀，各向同性，冷热加工后残余应力小；冲击韧性好，耐冲击、抗疲劳能力强；热膨胀系数小；具有一定的抗氧化能力。
2.热传导性能
弹性元件的热传导特性，是决定称重传感器准确度和稳定性的重要因素，因为弹性元件的温度梯度（特别是与电阻应变计粘贴区不对称的温度梯度）可能在称重传感器输出中引起错误的与不能复现的干扰。
在内外热源的联合作用下，弹性元件内的温度梯度均与材料的导热系数成反比。
因此，导热系数是选取弹性元件材料时应与以注意的另一个重要性能。
虽然热膨胀系数是较规范使用的热性能之一，但选取弹性元件材料时它并不是严格重要的考虑因素。
它对称重传感器的主要影响（即一次影响），通常可以通过温度自补偿电阻应变计，并将其连接成全桥电路来加以消除。
由面积效应、桥臂电阻及弹性元件几何参数变化而引起的高次影响，其典型值为：
温度变化1000F或60℃时，影响量达0.1～0.2％。
然而，它们对称重传感器输出的影响，很难同温度引起的别的误差相区别，故必须对所有这些效应的综合作用所引起的输出随温度变化进行补偿。
大多数弹性元件材料的弹性模量都随着温度的升高而降低，对合金钢来说，温度每升高1000F（60℃）弹性模量减小1～3％，因此必须进行灵敏度温度补偿。
3.工艺性能
弹性元件材料的工艺性能，主要是冷热加工性能好，热处理后（即高度淬硬后）不变形等。
对于小量程称重传感器弹性元件材料的选择应特别注意，由于小量程称重传感器多采用平行梁结构，其电阻应变计粘贴处截面很薄，其影响是：
（1）电阻应变计粘贴处截面越来越薄，电阻应变计基底和胶粘剂层占截面的比例越来越大，将参与截面的刚度，同时敏感栅与梁表面的距离相对来说更远了。
其结果是弹性元件的塑性增加刚性减弱，称重传感器的滞后和蠕变误差增大。
（2）电阻应变计粘贴处截面薄对热传导不利。
因为，电阻应变计产生的大部分热量，是从敏感栅传到弹性元件表面，并由表面通过此截面流向质量较大的邻近截面。
粘贴电阻应变计截面特别薄时，这种热流传导的阻力将会造成显著的温度梯度，使电阻应变计处于较高的温度状态，改变局部应力场而产生输出误差。
（3）电阻应变计粘贴处截面薄冷热加工难度大，且易产生局部变形和较大的残余应力，直接影响称重传感器的零点和灵敏度的稳定性。
解决上述问题的有效方法是采用低弹性模量的铝合金或其它有色金属合金。
应用较多的是铝合金。
其特点是比重小，Eρ乘积小，屈强比高，比强度大，塑性好，耐腐蚀，低温性能好，并具有优良的机械加工性能。
国内外应用较多的是以下三种可热处理强化的铝合金：
1.锻铝合金
我国牌号LD10（新牌号2A14），美国、日本牌号2014。
属于铝－铜－镁－硅系，因具有良好的锻造性，故称为锻铝合金。
2.硬铝合金
我国牌号LY12（新牌号2A12），美国、日本牌号2024，属于铝－铜－镁系，因其强度高，耐热性好，故称为硬铝合金。
3.超硬铝合金
我国的牌号为LC4（新牌号7A04），美国、日本的牌号为7075，属于铝－锌－镁－铜系，由于强度高于硬铝，故称为超硬铝合金。
由于2A14强度偏低，7A04时效温度低，所以应用较少。
国内外应用最多的是2A12硬铝合金。
对2A12或2024铝合金状态的要求是最好选用热处理人工时效状态，即2A12－T6、2024－T6。
也可以选用T4再时效处理的2024－T81和经过特殊调质处理的2024－T351。
当选用2A12—T4时，最好进行改变状态的再时效处理，即变T4状态为T6状态。
由铝合金生产厂进行热处理时，要求人工时效状态即2A12—T6，硬度：
各类型称重传感器为HB130~135；集成化称重板传感器为HB140～145。
从全面性能来看，铍青铜是最好的低弹性模量材料，国内应用很少本文不作介绍。
四、可重复的精密而科学的制造工艺
随着科学技术的发展和称重传感器设计、制造、应用水平的提高，制造工艺的概念和内涵不断扩展，使现代制造技术与传统的称重传感器制造工艺相结合，技术与管理相结合，逐步演变成现代称重传感器制造系统。
称重传感器的结构原理和制造工艺决定了其工艺流程中必然存在“作坊手艺”痕迹，有些工序是人工操作、手动控制，因此人为的因素对产品质量影响较大。
先进的工艺流程应以计算机控制为核心，尽量增加半自动化和自动化工序，并实施网络化的统计制程管理，确保生产工艺流程稳定。
称重传感器的制造工艺流程是从电阻应变计、弹性元件准备开始到全部制造工序完成为止。
其中消除冷热加工后弹性元件中的残余应力；选择的电阻应变计具有最佳的工作特性和与弹性元件最好的匹配性；优质的且可控制的应变胶粘剂；可重复的精密而科学的生产工艺流程；高精确度的试验、检测装备；有效的质量控制程序，即利用可跟踪的测量设备来控制和保障制程稳定至关重要。
1.采取工艺措施尽量消除弹性元件中的残余应力
（1）弹性元件中残余应力的来源
高准确度称重传感器弹性元件的冷热加工工艺，应对残余应力进行严格控制和测试，特别要对弹性元件应变区精加工带来的表面残余应力，利用X光衍射仪进行测试，以达到控制和减少应变区表面残余应力的目的。
当最后一道工序采用磨削加工时，可产生60kgf／mm2以上的压应力。
尽管从弹性元件总体来看这种残余应力只出现在其表面300μm左右的薄层部分，但由于电阻应变计就粘贴在这一应力分布不均匀且有较大磨削应力的表面上，随着时间、温度、外力的作用，会使弹性元件金属材料组织中产生滑移线而不断的释放残余应力。
残余应力是一种保持在变形晶体内的能量，这种能量表现为把原子推到了不稳定的位置，使原子间距发生变化而释放能量。
在释放残余应力的过程中，同时会产生微小的永久性变形，直接影响称重传感器零点和灵敏度的稳定性。
弹性元件中的残余应力，主要来自原材料在轧制或拉制等工艺成形过程中产生的残余应力；在热处理过程中，由于冷却温度不均匀和相变而产生的残余应力；在机械加工过程中，因切削力作用而产生的残余应力。
后者在弹性元件表面形成变质层，使其组织处于不稳定状态，随着时间的变化内应力松弛，而导致尺寸变化。
刨、铣、车、磨等机械加工，使弹性元件表面变形不均匀，而产生较大的残余应力，切削用量越大，表面的残余应力就越大。
车削加工时，不同进刀量轴向和周向的残余应力也不相同，在弹性元件表面为最大残余拉应力，距表面40～80μm处为最大残余压应力。
磨削加工时，产生的残余应力最大，磨削深度越大，产生的残余应力就越大，其最大残余应力位于距表面20～40μm处。
综合刨、铣、车、磨四种机械加工方法产生的残余应力，可总结出：
1）最大残余应力位于弹性元件表面至深度为100μm之间，数值较大；
2）残余应力衰减很快，在深度为200μm处已很小；
3）切削用量越大，残余应力就越大；
4）弹性元件精加工为磨削时，残余应力最大，其值可达60kgf/mm2，因此热处理后弹性元件的精加工尽量不采用磨削。
（2）消除残余应力的方法
1）真空回火处理
真空回火温度比回火温度稍低，以不引起组织和其它性能变化，真空度为10－６托。
试验表明，真空回火能大幅度的消除弹性元件表面的残余应力，其值可达80%左右，并使应力分布均匀化。
2）脉动疲劳
脉动疲劳工艺方法是在交变应力作用下，经过上万次的拉伸、压缩对称循环载荷作用，在较短的时间内完成较长时间的自然时效作用，把残余应力降低到一定水平。
它的机理是通过反复加载或机械振动，促使晶体内原子加速振动，而释放残余应力。
可有效的释放弹性元件、电阻应变计、应变粘结剂胶层的残余应力，提高零点和灵敏度稳定性的效果极为明显。
3）振动时效
振动时效工艺方法是将称重传感器安装在额定正弦推力满足振动时效要求的振动台上，根据称重传感器的额定量程估算频率，来决定施加的振动载荷、工作频率和振动时间。
对于小量程平行梁称重传感器，在频率30Hz、振动加速度10g时，振动15分钟即可获得较好的效果。
共振时效比振动时效释放残余应力的效果更好，但必须测量出称重传感器的固有频率。
试验前后，可用X射线仪测量电阻应变计粘贴处及附近的应力值。
振动时效和共振时效工艺的特点是：
能耗低，周期短，效果好，不损坏弹性元件表面，而且操作简单。
振动时效的机理，目前尚无定论。
经过振动时效的试验研究，有些专家倾向于用材料力学的重复应力过载的观点，解释振动时效机理。
即作用在弹性元件上的振动应力与其内部的残余应力相互作用，使残余应力松弛并释放。
2.电阻应变计应具有最佳的工作特性和与弹性元件最好的匹配性
被测物体的重量作用在弹性元件上使其变形而产生应变量，粘贴在弹性元件上的电阻应变计（应变电阻转换元件），将与物体重量成正比的应变量转换为电阻变化，其传递应变的量级非常小。
以敏感栅长度为5mm的电阻应变计为例，满量程时变形1000με，若分辨率为10－5，则△L=5×10－8mm，也就是说弹性元件要反映出5mm长度上变化一个原子大小的距离，这个要求的确很高。
因此
电阻应变计是称重传感器的核心部件，其工作特性、稳定性和可靠性在很大程度上决定称重传感器的准确度、稳定性和可靠性。
由于电阻应变计试验测试后不能二次使用，只能测量出实验室环境条件下的工作特性和疲劳寿命，这给研究工作带来较大困难。
目前国内外称重传感器生产企业，对电阻应变计工作特性、
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