柱式感測器

基本結構

在測量過程中重力作用於彈性體上從而產生形變，這一應變（正或負）被黏貼在彈性體上得應變片轉化為電子信號。感測器除了包括必不可少的應變片和彈性體外，通常還包括保護應變片的外殼，密封元件等。

圖中顯示了柱式感測器的彈性體的橫截面。左圖適用於受壓型負荷，右圖通過與其連線的螺紋桿能承受拉伸和壓縮的負荷。在黏貼應變片的地方，柱子的橫截面減小，由此產生足夠大地應變，從而獲得準確的結果。整個彈性體的變形量很小，因此，此類感測器在額定負荷下的

彈性體的上面部分通過兩片膜與保護外殼焊接相連。他們在水平方向非常剛硬以防止側向力的損壞，而且測量方向很靈活，以便在測量過程中不產生水平分力，電路連線同樣通過氣密的玻璃導管從保護圈中引出。尤其形成一個完全密封包裝的感測器。其應變片不受外界氣體和液體的影響。

對測量極大負荷的感測器通常選用另外一種形狀的彈性體，例如中空柱狀或管狀，方形柱則是不適合的，因為得不到有利於應變片測量的均勻應變場。圖為中空柱狀的彈性體，它相對易於製造，並且具有極高的抗側向力。並且密封也易於實現，但是應變片的黏貼比較困難。

中空柱狀彈性體存在負荷載入問題並且具有相對高的滯後誤差，因此實際上常採用圖中的形狀，中空柱被分成多個扇形以減小滯後，負荷通過固定的板導入。

通常需要在提高精度的同時降低總體高度，根據環扭矩原理設計的彈性體可以解決此問題。軸向負荷通過內殼導入，感測器外殼自我支撐在支撐面上，通過內殼和外殼之間的相對位移使內外殼之間的環相對於負荷形變，基於這一原理的感測器能夠承受非常高的側向力。