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测力传感器的弹性体选择须满足两个要求

时间:2023-09-13 点击次数:

弹性体的设计基本属于机械结构设计的范围,但由于测力传感器性能的需要,其结构与普通机械部件不同。

一般来说,普通机械零件和构件只能满足大安全系数下的强度和刚度,不需要严格要求零件或构件在应力条件下的应力分布。

但对于弹性体,除满足机械强度和刚度要求外,还必须保证弹性体上粘贴电阻应变片(以下简称“贴片部分”)的应力(应变)与弹性体承受的载荷(被测力)保持严格的对应关系;同时,为了提高测力传感器的灵敏度,贴片部分应达到较高的应力(应变)水平。

微型测力传感器LFC-20-4M-H11

综上所述,测力传感器的弹性体在选择过程中必须满足以下两个要求:

(1)贴片部位的应力(应变)应与被测力保持严格的对应关系;能够真实反映被测构件的变形。

(2)贴片部位应具有较高的应力(应变)水平。及时反映构件的应力。

为了满足上述两个要求,“应力集中”的原则经常应用于测力传感器弹性元件的选择,以确保补丁部分的应力(应变)水平较高,并与测力保持严格的对应关系,以提高测力传感器的测力灵敏度和测力精度。>提高应力(应变)不规则分布的“应力集中”原则:在机械部件或部件的测试过程中,通常认为应力(应变)是部件或部件的规则分布。如果部件或部件的截面形状没有改变,则不需要考虑应力(应变)分布的不规则问题。

事实上,在机械部件或部件的设计中,并不是不考虑应力(应变)的不规则分布,而是强度计算中的安全系数。

测力传感器通过电阻应变片测量弹性体上贴片的应变来测量被测力的大小。

如果要保证贴片部分的应力(应变)与被测力保持严格的对应关系,实际上是为了保证弹性体贴片部分的应力(应变)按照一定的规律分布,即根据被测构件的变化规律分布。在实际应用中,对弹性体贴片应力(应变)分布影响较大的因素主要是弹性体应力条件的变化。

弹性体受力条件的变化是指当弹性体受力大小不变时,力的作用点或弹性体与相邻加载构件和承载构件的接触条件发生变化。

如果在弹性体结构设计中没有考虑到这种情况,可能会导致弹性体上应力(应变)分布的不规则变化。


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