對于電阻應(yīng)變式稱重傳感器,彈性體的結(jié)構(gòu)形狀和相關(guān)尺寸對稱重傳感器的性能有很大影響。可以說,稱重傳感器的性能主要取決于其彈性體形狀和相關(guān)尺寸。稱重傳感器的彈性體設(shè)計不合理,彈性體加工精度高,粘貼電阻應(yīng)變片質(zhì)量好,使稱重傳感器難以實現(xiàn)高的測力性能。在稱重傳感器的設(shè)計過程中,彈性體的合理設(shè)計至關(guān)重要。
彈性體設(shè)計基本上屬于機械結(jié)構(gòu)設(shè)計的范圍,但由于測力性能的需要,其結(jié)構(gòu)不同于普通的機械零部件。一般來說,普通機械零部件只需要滿足足夠大的安全系數(shù)的強度和剛度,對受力情況下零部件上的應(yīng)力分布沒有嚴格的要求。對于彈性體,要滿足機械強度和剛度的要求,要保證電阻應(yīng)變片貼在彈性體上的部分(以下簡稱“貼片部分”)的應(yīng)力(應(yīng)變)與彈性體承受的載荷(測得的力)保持嚴格的對應(yīng)關(guān)系;同時,為了提高力傳感器的靈敏度,貼片應(yīng)該達到更高的應(yīng)力(應(yīng)變)水平。
可以看出,彈性體設(shè)計過程中必須滿足以下兩個要求:
1、貼片的應(yīng)力(應(yīng)變)應(yīng)與測得的力保持嚴格一致;
2、貼片應(yīng)具有較高的應(yīng)力(應(yīng)變)水平。
為了滿足上述兩個要求,在稱重傳感器彈性體的設(shè)計中,經(jīng)常應(yīng)用“應(yīng)力集中”的設(shè)計原則,以保證貼片的應(yīng)力(應(yīng)變)水平較高,并與測得的力保持嚴格的對應(yīng)關(guān)系,從而提高設(shè)計的稱重傳感器的靈敏度和精度。