測力傳感器的彈性體選擇須滿足兩個要求

彈性體的設(shè)計基本屬于機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計的范圍，但由于測力傳感器性能的需要，其結(jié)構(gòu)與普通機(jī)械部件不同。

一般來說，普通機(jī)械零件和構(gòu)件只能滿足大安全系數(shù)下的強(qiáng)度和剛度，不需要嚴(yán)格要求零件或構(gòu)件在應(yīng)力條件下的應(yīng)力分布。

但對于彈性體，除滿足機(jī)械強(qiáng)度和剛度要求外，還必須保證彈性體上粘貼電阻應(yīng)變片（以下簡稱“貼片部分”）的應(yīng)力（應(yīng)變）與彈性體承受的載荷（被測力）保持嚴(yán)格的對應(yīng)關(guān)系；同時，為了提高測力傳感器的靈敏度，貼片部分應(yīng)達(dá)到較高的應(yīng)力（應(yīng)變）水平。

綜上所述，測力傳感器的彈性體在選擇過程中必須滿足以下兩個要求：

（1）貼片部位的應(yīng)力（應(yīng)變）應(yīng)與被測力保持嚴(yán)格的對應(yīng)關(guān)系；能夠真實反映被測構(gòu)件的變形。

（2）貼片部位應(yīng)具有較高的應(yīng)力（應(yīng)變）水平。及時反映構(gòu)件的應(yīng)力。

為了滿足上述兩個要求，“應(yīng)力集中”的原則經(jīng)常應(yīng)用于測力傳感器彈性元件的選擇，以確保補丁部分的應(yīng)力（應(yīng)變）水平較高，并與測力保持嚴(yán)格的對應(yīng)關(guān)系，以提高測力傳感器的測力靈敏度和測力精度。>提高應(yīng)力（應(yīng)變）不規(guī)則分布的“應(yīng)力集中”原則：在機(jī)械部件或部件的測試過程中，通常認(rèn)為應(yīng)力（應(yīng)變）是部件或部件的規(guī)則分布。如果部件或部件的截面形狀沒有改變，則不需要考慮應(yīng)力（應(yīng)變）分布的不規(guī)則問題。

事實上，在機(jī)械部件或部件的設(shè)計中，并不是不考慮應(yīng)力（應(yīng)變）的不規(guī)則分布，而是強(qiáng)度計算中的安全系數(shù)。

測力傳感器通過電阻應(yīng)變片測量彈性體上貼片的應(yīng)變來測量被測力的大小。

如果要保證貼片部分的應(yīng)力(應(yīng)變)與被測力保持嚴(yán)格的對應(yīng)關(guān)系，實際上是為了保證彈性體貼片部分的應(yīng)力(應(yīng)變)按照一定的規(guī)律分布，即根據(jù)被測構(gòu)件的變化規(guī)律分布。在實際應(yīng)用中，對彈性體貼片應(yīng)力(應(yīng)變)分布影響較大的因素主要是彈性體應(yīng)力條件的變化。

彈性體受力條件的變化是指當(dāng)彈性體受力大小不變時，力的作用點或彈性體與相鄰加載構(gòu)件和承載構(gòu)件的接觸條件發(fā)生變化。

如果在彈性體結(jié)構(gòu)設(shè)計中沒有考慮到這種情況，可能會導(dǎo)致彈性體上應(yīng)力（應(yīng)變）分布的不規(guī)則變化。