提高測力傳感器應力水平的應力集中原則

提高測力傳感器應力(應變)水平的應力集中原則
若要測力傳感器達到較高的靈敏度，通常應該使電阻應變片有較高的應變水平，即在彈性體上貼片部位應該有較高的應力(應變)水平。

實現(xiàn)測力傳感器彈性體上貼片部位達到較高應力(應變)水平有兩種常用的方法：
(1)整體減小彈性體的尺寸，全面提高彈性體上的應力(應變)水平；
(2)在貼片部位附近對彈性體進行局部削弱，使貼片部位局部應力(應變)水平提高，而彈性體其它部位的應力(應變)水平基本不變。

局部削弱彈性體提高貼片部位應力(應變)水平的原理是：通過局部削弱彈性體，造成局部的應力集中，使得應力集中部位的應力(應變)水平明顯高于彈性體其它部位的應力水平，將電阻應變片粘貼于應力集中部位，就可以測得較高的應變水平液位傳感器。
局部應力(應變)集中的方法在測力傳感器的設計中經(jīng)常被采用，尤其在梁式測力傳感器(如彎曲梁式和剪切梁式測力傳感器)的彈性體設計中被廣泛應用。局部應力(應變)集中方法應用較為成功的當數(shù)剪切梁式測力傳感器。剪切梁式測力傳感器是通過檢測梁式彈性體上的剪應力(剪應變)實現(xiàn)測力的。
對于梁形構件來說，其彎曲強度是主要矛盾。在一個梁滿足彎曲強度的情況下，剪切強度一般裕量較大。當在中性層附近挖盲孔后，該截面上腹板上的剪應力(剪應變)明顯提高，然而該截面上的彎曲應力提高很小。因此，剪切梁式彈性體應用局部應力集中方案后，被檢測的剪應變大大提高，使該測力傳感器的靈敏度顯著提高，而對整個梁的彎曲強度影響很小，使整個梁保持了良好的強度和剛度。