局部削弱弹性体提高芯片应力水平的原理

提高力传感器应力(应变)水平的应力集中原理。

当测力传感器达到较高的灵敏度时，通常应使电阻应变片具有较高的应变水平，即在弹性体上贴片部分应具有较高的应力水平。

实现测力传感器弹性体的芯片有两种常用方法:

(1)整体减小弹性体尺寸，全面提高弹性体应力(应力)水平；

(2)在贴片部位附近局部削弱弹性体，提高贴片部位的局部应力水平，弹性体其他部位的应力水平几乎不变。

上述两种方法都能提高芯片部位的应力(应变)水平，但是就弹性体的整体性能而言，局部削弱弹性体的效果远优于整体减小弹性体的尺寸。由于局部减弱弹性体不仅能提高片段的应力(应变)水平，而且能保持整个弹性体的高强度和刚度，有助于改善传感器的性能和使用效果。

局部削弱弹性体提高芯片应力(应变)水平的原理是通过局部削弱弹性体、局部应力集中、应力集中部应力(应变)水平明显高于弹性体其他部应力水平，将电阻应变片粘贴在应力集中部，测量高应变水平的液位传感器。

在测力传感器的设计中，尤其是在梁式测力传感器(如弯梁式和剪梁式测力传感器)的弹性体设计中，经常采用局部应力性体设计中。局部应力(应变)集中方法广泛应用于剪切梁式测力传感器。剪切梁式测力传感器通过检测梁弹性体上的剪切应力(剪切应变)来实现测力。

对于梁构件而言，其弯曲强度是主要矛盾。当梁符合弯曲强度时，剪切强度通常较大。在中性层附近挖出盲孔后，截面上腹板的剪切应力(剪切应力)明显增加，但截面的弯曲应力较小。因此，在切割梁弹性体采用局部应力集中方案后，检测到的切割应力大大提高，测力传感器的灵敏度明显提高，对整个梁的弯曲强度影响小，使整个梁保持良好的强度和刚度。

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