應力分布改善在制作高性能橋式傳感器實(shí)踐中的應用

從表中5只傳感器的測試結果來(lái)看，平均靈敏度1.2718mV/V，一致性比較好，但與設計計算要求的2mV/V的靈敏度相差甚遠；而且線(xiàn)性和滯后指標都具有良好的一致性。

方案二：

在方案一的基礎上，參照傳感器應變部位的受力圖2，彈性體受到的剪切力在應變梁上并沒(méi)有產(chǎn)生足夠的微應變是靈敏度低的主要原因，因此我們可以通過(guò)減小應變梁t的尺寸來(lái)提高產(chǎn)生微應變的能力，應力分部同方案一的分布，通過(guò)我們試驗，該方案的效果并不明顯。

方案三：

從圖(2)的分析中得知，在y接近“0”的地方，產(chǎn)生的剪切應力τ越接近其最大值τmax，我們是否可以只要產(chǎn)生剪切應力峰值的局部區域，而去除其余的部分?？紤]到應變計貼片所需的尺寸和彈性體加工的方便，沿著(zhù)傳感器的載荷方向鉆通孔2-ΦB（圖4），經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單的應力分布分析（圖4，其中虛線(xiàn)為方案二中應力曲線(xiàn)），應力不但最大應力值τ2max比τ1max也有了大幅度增加，而且對于更加集中。

1.3 試驗結果

從表1中的5只傳感器取3只傳感器進(jìn)行鉆2-ΦB通孔試驗，靈敏度的測試結果見(jiàn)表2，線(xiàn)性和滯后指標沒(méi)有發(fā)生太大的變化，和表1中的數值相接近。

對照表1和表2，同一只傳感器的靈敏度變化很大，全部增加了約1.2mV/V左右，我們在此基礎上繼續調整應變梁的厚度，使靈敏度更加接近目標值2mV/V。調整后小批量傳感器試驗的靈敏度結果見(jiàn)表3。

其中傳感器靈敏度最大為2.251mV/V，最小為2.00243 mV/V，分散比較大，造成這種現象的原因是傳感器彈性體加工鉆通孔2-ΦB時(shí)，采用人工劃線(xiàn)鉆孔，兩個(gè)孔的中心位置，對稱(chēng)性及大小的一致性的影響。只要我們在以后彈性體的加工制作過(guò)程中采用高精度的鉆孔工裝來(lái)保證兩個(gè)通孔的加工精度，傳感器靈敏度一致性會(huì )得到良好的保證。

2、結論

此次制作的3t傳感器測試結果全部符合GB/T7551-1997《稱(chēng)重傳感器》中C3級的要求?？偨Y此次的設計制作過(guò)程，就是充分利用彈性體所受到的剪切應力分布的集中區域，在理論設計計算基礎上，通過(guò)調整彈性體應變梁的結構形式，使彈性體的剪切應力盡可能的集中到應變計的貼片區域，對調整傳感器的靈敏度起很大的作用，這對我們以后設計制作量程較小的傳感器起到很大的幫助。