若要三维力传感器达到较高的灵敏度,通常应该使电阻应变片有较高的应变水平,即在弹性体上贴片部位应该有较高的应力(应变)水平。
实现弹性体上贴片部位达到较高应力(应变)水平有两种常用的方法:
(1)整体减小弹性体的尺寸,全面提高弹性体上的应力(应变)水平;
(2)在贴片部位附近对弹性体进行局部削弱,使贴片部位局部三维(应变)水平提高,而弹性体其它部位的三维(应变)水平基本不变。
以上两种方法都可以提高贴片部位的应力(应变)水平,但对弹性体整体性能而言,局部削弱弹性体的效果要远好于整体减小弹性体尺寸。因为局部削弱弹性体既能提高贴片部位的三维应力(应变)水平,又使得弹性体整体保持较高的强度和刚度,有利于提高传感器的性能和使用效果。
局部削弱弹性体提高贴片部位三维应力(应变)水平的原理是:通过局部削弱弹性体,造成局部的应力集中,使得应力集中部位的三维应力(应变)水平明显高于弹性体其它部位的应力水平,将电阻应变片粘贴于应力集中部位,就可以测得较高的应变水平。