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局部削弱彈性體提高芯片應力水平的原理

時間:2021-04-29 點擊次數:

提高力傳感器應力(應變)水平的應力集中原理。


當測力傳感器達到較高的靈敏度時,通常應使電阻應變片具有較高的應變水平,即在彈性體上貼片部分應具有較高的應力水平。


實現測力傳感器彈性體的芯片有兩種常用方法:


柱式傳感器LF-605-H15

(1)整體減小彈性體尺寸,全面提高彈性體應力(應力)水平;


(2)在貼片部位附近局部削弱彈性體,提高貼片部位的局部應力水平,彈性體其他部位的應力水平幾乎不變。


上述兩種方法都能提高芯片部位的應力(應變)水平,但是就彈性體的整體性能而言,局部削弱彈性體的效果遠優于整體減小彈性體的尺寸。由于局部減弱彈性體不僅能提高片段的應力(應變)水平,而且能保持整個彈性體的高強度和剛度,有助于改善傳感器的性能和使用效果。


局部削弱彈性體提高芯片應力(應變)水平的原理是通過局部削弱彈性體、局部應力集中、應力集中部應力(應變)水平明顯高于彈性體其他部應力水平,將電阻應變片粘貼在應力集中部,測量高應變水平的液位傳感器。


測力傳感器的設計中,尤其是在梁式測力傳感器(如彎梁式和剪梁式測力傳感器)的彈性體設計中,經常采用局部應力性體設計中。局部應力(應變)集中方法廣泛應用于剪切梁式測力傳感器。剪切梁式測力傳感器通過檢測梁彈性體上的剪切應力(剪切應變)來實現測力。


對于梁構件而言,其彎曲強度是主要矛盾。當梁符合彎曲強度時,剪切強度通常較大。在中性層附近挖出盲孔后,截面上腹板的剪切應力(剪切應力)明顯增加,但截面的彎曲應力較小。因此,在切割梁彈性體采用局部應力集中方案后,檢測到的切割應力大大提高,測力傳感器的靈敏度明顯提高,對整個梁的彎曲強度影響小,使整個梁保持良好的強度和剛度。


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