一、简述

　　针对应变片式拉压力传感器(下称“拉压力传感器”)而言，弹性体材料的构造样子与有关规格对拉压力传感器特性的危害巨大。可以说，拉压力传感器的性能指标关键在于其弹性体材料的样子及有关规格。假如拉压力传感器的弹性体材料设计方案不科学，不管弹性体材料的加工精度多大、黏贴的应变片的质量多么好，拉压力传感器都难以实现较高的测力计特性。因而，在拉压力传感器的设计过程中，对弹性体材料开展有效的制定尤为重要。

　　弹性体材料的设计方案基本上归属于机械设备总体设计的范畴，但因测力计特性的必须 ，其构造上与一般的机械零件和预制构件各有不同。一般说来，一般的机械零件和预制构件只需要达到在非常大的安全性下的硬度和弯曲刚度就可以，对在受压情况下零件或部件上的压力遍布状况无须严格管理。殊不知，针对弹性体材料而言，除开必须达到冲击韧性和弯曲刚度规定之外，务必确保弹性体材料上黏贴应变片位置(下称“贴片式位置”)的地应力(应变力)与弹性体材料承担的荷载(被测力计)维持严苛的对应关系;与此同时，为了更好地提升拉压力传感器测力计的敏感度，还应使贴片式位置做到较高的地应力(应变力)水准。

　　不难看出，在弹性体材料的设计过程中必需符合下列二项规定：

　　(1)贴片式位置的地应力(应变力)应与被测力计维持严苛的对应关系;

　　(2)贴片式位置应具备较高的地应力(应变力)水准。

　　为了更好地达到以上二项规定，在拉压力传感器的弹性体材料设计方案层面，常常运用“应力”的设计原理，保证贴片式位置的地应力(应变力)水准较高，并与被测力计维持严苛的对应关系，以提升所设计方案拉压力传感器的测力计敏感度和测力计精密度。

　　二、改进地应力(应变力)不规律遍布的“应力”标准

　　在机械零件或部件的设计过程中，一般觉得地应力(应变力)在零件或部件上是标准遍布的，假如零件或部件的剖面样子不产生变化，无须考虑到地应力(应变力)遍布不规律的难题。实际上 ，在机械零件或部件的制定中，针对地应力(应变力)不规律遍布的情况并不是不予考虑，只是根据抗压强度估算中的安全性能将其宽容以内了。

　　针对拉压力传感器而言，它是根据应变片精确测量弹性体材料上贴片式位置的应变力来检测被测力的大小。若要确保贴片式位置的地应力(应变力)与被测力计维持严苛的对应关系，事实上便是确保在拉压力传感器承受力时，弹性体材料上贴片式位置的地应力(应变力)要依照某一规律性遍布。在具体运用中，针对弹性体材料贴片式位置地应力(应变力)遍布危害很大的要素主要是弹性体材料承受力标准的转变。

　　弹性体材料承受力标准的变动就是指当弹性体材料受力的大小不会改变时，力的作用点产生变化或弹性体材料与其说邻近的载入预制构件和安装预制构件的触碰标准产生变化。假如在弹性体材料总体设计时，无法考虑到这一状况，就有可能导致弹性体材料上地应力(应变力)遍布的不规则变化。这些方面最常见的例子是圆盘式拉压力传感器。为了更好地减少因为弹性体材料承受力标准的变动导致的测力计偏差，有一些感应器设计师采用在圆盘式拉压力传感器弹性体材料上提升贴片式总数的方式 ，尽量将弹性体材料上贴片式位置圆上上地应力(应变力)遍布不匀称的状况精确测量出去。那样的正确处理办法有一定的实际效果，能够减少弹性体材料承受力标准的变动导致的测力计偏差。但这些方式终究是一种处于被动的方式 ，提升的贴片式总数一直不足的，或是难以把弹性体材料上贴片式位置圆上上地应力(应变力)遍布不匀称的情形所有精确测量出去，测力计偏差减少的水平不足明显。

　　因为弹性体材料承受力标准的变动导致的测力计偏差的本质是弹性体材料贴片式位置圆上上的地应力(应变力)的不规则的遍布，假如能使弹性体材料贴片式位置圆上上的地应力(应变力)遍布遭受一定标准的管束，驱使贴片式位置的地应力(应变力)依照某一规律性遍布，因此促使弹性体材料贴片式位置的地应力(应变力)与被测力计基本上维持严苛的对应关系，从而来减少因弹性体材料承受力标准的变动导致的测力计偏差。

　　创作者曾用以上办法对圆盘式拉压力传感器开展改善。改善前的一般圆盘式感应器测力计偏差超过1%

　　F.S.，改善后(部分掏空)的圆盘式感应器测力计偏差为0.1~0.3%F.S.，测力计精密度明显增强。

　　三、提升地应力(应变力)水准的应力标准

　　若要拉压力传感器做到较高的敏感度，一般 应当使应变片有较高的应变力水准，即在聚氨酯弹性体上贴片式位置应当有较高的地应力(应变力)水准。

　　完成弹性体材料上贴片式位置做到较高地应力(应变力)水准有俩种较常用的方式：

　　(1)总体减少弹性体材料的规格，进一步提高弹性体材料上的地应力(应变力)水准;

　　(2)在贴片式位置周边对弹性体材料开展部分消弱，使贴片式位置部分地应力(应变力)水准提升 ，而弹性体材料其他位置的地应力(应变力)水准基本上不会改变。

　　之上俩种办法能够提升贴片式位置的地应力(应变力)水准，但对弹性体材料总体功能来讲，部分消弱弹性体材料的成效要远好于总体减少弹性体材料规格。由于部分消弱弹性体材料既能提升贴片式位置的地应力(应变力)水准，又促使弹性体材料总体维持较高的硬度和弯曲刚度，有益于提升控制器的性能指标和应用实际效果。

　　部分消弱弹性体材料提升贴片式位置地应力(应变力)水准的机理是：根据部分消弱弹性体材料，导致部分的应力，促使应力位置的地应力(应变力)水准显著高过弹性体材料其他位置的地应力水准，将应变片黏贴于应力位置，就可以测出较高的应变力水准。

　　部分地应力(应变力)集中化的办法在拉压力传感器的制定中常常被选用，特别是在在梁式拉压力传感器(如弯折梁式和裁切梁式拉压力传感器)的弹性体材料设计方案中被广泛运用。部分地应力(应变力)集中化方式使用比较取得成功的当数裁切梁式拉压力传感器。裁切梁式拉压力传感器是根据检验梁式弹性体材料上的切应力(剪应变)完成测力计的。

　　针对梁形预制构件而言，其弯曲强度是基本矛盾。在一个梁达到弯曲强度的情形下，剪切强度一般裕量很大。当在中性化层周边挖埋孔后，该横截面上梁端上的切应力(剪应变)明显增强，殊不知该横截面上的应力提升不大。因而，裁切梁式弹性体材料运用部分应力计划方案后，被检验的剪应变进一步提高，使该拉压力传感器的敏感度明显提升，而对全部梁的弯曲强度危害不大，使全部梁维持了较好的硬度和弯曲刚度。

　　四、总结

　　在拉压力传感器的设计过程中，如能主动地依照以上二种应力的标准，对弹性体材料开展总体设计，就可以接到提升拉压力传感器的测力计精密度和测力计敏感度的显著成绩。灵便、适当地应用应力的标准，针对制定和制造性能卓越的拉压力传感器具备关键的适用实际意义。

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