???對于測力傳感器來說,彈性體的結(jié)構(gòu)形狀與相關(guān)尺寸對測力傳感器性能的影響極大??梢哉f,測力傳感器的性能主要取決于其彈性體的形狀及相關(guān)尺寸。如果測力傳感器的彈性體設(shè)計不合理,無論彈性體的加工精度多高、粘貼的電阻應(yīng)變片的品質(zhì)多好,測力傳感器都難以達到較高的測力性能。因此,在測力傳感器的設(shè)計過程中,對彈性體進行合理的設(shè)計至關(guān)重要。
??? 彈性體的設(shè)計基本屬于機械結(jié)構(gòu)設(shè)計的范圍,但因測力性能的需要,其結(jié)構(gòu)上與普通的機械零件和構(gòu)件有所不同。一般說來,普通的機械零件和構(gòu)件只須滿足在足夠大的安全系數(shù)下的強度和剛度即可,對在受力條件下零件或構(gòu)件上的應(yīng)力分布情況不必嚴格要求。然而,對于彈性體來說,除了需要滿足機械強度和剛度要求以外,必須保證彈性體上粘貼電阻應(yīng)變片部位(以下簡稱“貼片部位”)的應(yīng)力(應(yīng)變)與彈性體承受的載荷(被測力)保持嚴格的對應(yīng)關(guān)系;同時,為了提高測力傳感器測力的靈敏度,還應(yīng)使貼片部位達到較高的應(yīng)力(應(yīng)變)水平。
由此可見,在彈性體的設(shè)計過程中必須滿足以下兩項要求:
(1)貼片部位的應(yīng)力(應(yīng)變)應(yīng)與被測力保持嚴格的對應(yīng)關(guān)系;
(2)貼片部位應(yīng)具有較高的應(yīng)力(應(yīng)變)水平。
??? 為了滿足上述兩項要求,在測力傳感器的彈性體設(shè)計方面,經(jīng)常應(yīng)用“應(yīng)力集中”的設(shè)計原則,確保貼片部位的應(yīng)力(應(yīng)變)水平較高,并與被測力保持嚴格的對應(yīng)關(guān)系,以提高所設(shè)計測力傳感器的測力靈敏度和測力精度。??