对于电阻应变片式测力传感器〔以下简称“测力传感器”〕来说，弹性体的结构样子与相关尺寸对测力传感器性能的影响极大。可以说，测力传感器的性能主要取决于其弹性体的样子及相关尺寸。假如测力传感器的弹性体设计不合理，无论弹性体的加工精度多高、粘贴的电阻应变片的品质多好，测力传感器都难以到达较高的测力性能。因此，在测力传感器的设计过程中，对弹性体进行合理的设计至关重要。 机器人搬运弹性体的设计基本属于机械结构设计的范围，但因测力性能的需要，其结构上与一般的机械零件和构件有所不同。一般说来，一般的机械零件和构件只须满意在足够大的平安系数下的强度和刚度即可，对在受力条件下零件或构件上的应力分布状况不必严格要求。然而，对于弹性体来说，除了需要满意机械强度和刚度要求以外，必需保证弹性体上粘贴电阻应变片部位〔以下简称“贴片部位”〕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测力的灵敏度，还应使贴片部位到达较高的应力〔应变〕水平。 由此可见，在弹性体的设计过程中必需满意以下两项要求：
〔1〕贴片部位的应力〔应变〕应与被测力保持严格的对应关系；
〔2〕贴片部位应具有较高的应力〔应变〕水平。
为了满意上述两项要求，在测力传感器的弹性体设计方面，常
常应用“应力集中”的设计原则，确保贴片部位的应力〔应变〕水平较高，并与被测力保持严格的对应关系，以提高所设计测力传感器的测力灵敏度和测力精度。
二、改善应力〔应变〕不规章分布的“应力集中”原则
在机械零件或构件的设计过程中，通常认为应力〔应变〕在零件或构件上是规章分布的，假如零件或构件的截面样子不发生改变，不必考虑应力〔应变〕分布不规章的问题。其实，在机械零件或构件的设计中，对于应力〔应变〕不规章分布的问题并非不予考虑，而是通过强度计算中的'平安系数将其包涵在内了。
对于测力传感器来说，它是通过电阻应变片测量弹性体上贴片部位的应变来测量被测力的大小。若要保证贴片部位的应力〔应变〕与被测力保持严格的对应关系，事实上就是保证在测力传感器受力时，弹性体上贴片部位的应力〔应变〕要根据某一规律分布。在实际应用中，对于弹性爱护片部位应力〔应变〕分布影响较大的因素主要是弹性体受力条件的改变。
石材磨光机弹性体受力条件的改变是指当弹性体受力的大小不变时，力的作用点发生改变或弹性体与其相邻的加载构件和承载构件的接触条件发生改变。假如在弹性体结构设计时，未能考虑这一状况，就可能造成弹性体上应力〔应变〕分布的不规章改变。这方面最典型的实例是筒式测力传感器〔见图1〕。
当筒式测力传感器上、下端面匀称受力时，在弹性爱护片部位的整个圆周上应力〔应变〕的分布是匀称的。当上、下两个端面上受金属弹片
力状况发生改变后，力在两个端面的作用状况不再是匀称分布的，这时弹性爱护片部位圆周上应力〔应变〕的分布状况就难以意料了。假如筒式测力传感器弹性体的高度与直径之比足够大，弹性爱护片部位圆周上的应力〔应变〕基本上还是匀称分布。但是，在实际应用中，通常很少能为测力传感器供应较大的安装空间位置，因此筒式测力传感器弹性体的高度与直径之比很难做到足够大，弹性爱护片部位圆周上应力〔应变〕将不匀称分布，而且不匀称分布的状况随弹性体受力状况的改变而转变。在这样的条件下，弹性爱护片部位的应力〔应变〕与被测力不能保持严格的对应关系，将造成明显的测力误差。
为了减小由于弹性体受力条件的改变引起的测力误差，有些传感器设计者实行在筒式测力传感器弹性体上增加贴片数量的方法，尽可能将弹性体上贴片部位圆周上应力〔应变〕分布不匀称的状况测量出来。这样的处理方法有肯定的效果，可以减小弹性体受力条件的改变引起的测力误差。但这种方法究竟是一种被动的方法，增加的贴片数量总是有限的，还是很难把弹性体上贴片部位圆周上应力〔应变〕分布不匀称的状况全部测量出来，测力误差减小的程度不够显著。
由于弹性体受力条件的改变引起的测力误差的实质是弹性爱护片部位圆周上的应力〔应变〕的不规章
分布，假如能使弹性爱护片部位圆周上的应力〔应变〕分布受到肯定条件的约束，迫使贴片部位的应力〔应变〕根据某一规律分布，因此使得弹性爱护片部位的应力〔应变〕与被测力基本保持严格的对应关系，由此来减小因弹性体受力条件的改变引起的测力误差。
五方通话系统对于筒式测力传感器来说，在承载强度足够的条件下，假如将弹性爱护片部位圆周上不贴片的部位挖空〔见图2〕，使得应力只能在未挖空的部位分布，大大改善了应力〔应变〕不规章分布的状况。或者说，应力〔应变〕的不规章分布仅仅限于未挖空的部位，并且其不规章分布的程度不会很大。因此，在未挖空的部位粘贴电阻应变片，就能使测得的应力〔应变〕与被测力基本保持严格的对应关系。
海藻苏打水上述处理方法事实上出于这样一个原理：通过某种措施，使弹性体上的应力〔应变〕集中分布在便于贴片检测的部位，实现测得的应力〔应变〕与被测力基本保持严格的对应关系，以保证传感器的测力精度。
曾用上述方法对筒式测力传感器进行改良。改良前的一般筒式传感器测力误差大于1%F.S.，改良后〔局部挖空〕的筒式传感器测力误差为0.1~0.3%F.S.，测力精度明显提高。
三、提高应力〔应变〕水平的应力集中原则
若要测力传感器到达较高的灵敏度，通常应当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当有较高的应力〔应变〕水平。
实现弹性体上贴片部位到达较高应力〔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〕在贴片部位四周对弹性体进行局部减弱，使贴片部位局
部应力〔应变〕水平提高，而弹性体其它部位的应力〔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，局部减弱弹性体的效果要远好于整体减小弹性体尺寸。由于局部减弱弹性体既能提高贴片部位的应力〔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。
局部减弱弹性体提高贴片部位应力〔应变〕水平的原理是：通过局部减弱弹性体，造成局部的应力集中，使得应力集中部位的应力〔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。
局部应力〔应变〕集中的方法在测力传感器的设计中常常被采纳，尤其在梁式测力传感器〔如弯曲梁
王若威
式和剪切梁式测力传感器〕的弹性体设计中被广泛应用。局部应力〔应变〕集中方法应用较为胜利的当数剪切梁式测力传感器。剪切梁式测力传感器是通过检测梁式弹性体上的剪应力〔剪应变〕实现测力的，其弹性体的结构如图3所示〔为了便于说明问题，这里仅以一简支梁式的弹性体为例〕。
由材料力学中有关梁的应力分布学问可知，当梁承受横向〔弯曲〕载荷时，在梁的中性层处剪应力〔剪应变〕最大。假如要检测梁上的剪应变，应当在梁的中性层处贴片。为了提高贴片处的剪应力〔剪应变〕水平，可将弹性体两侧各挖一个盲孔〔见图3的2处〕，盲孔的中心应在中性层处。电阻应变片应当粘贴在盲孔的底面上，即图3
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