在機(jī)械部件或部件的設(shè)計(jì)過程中，通常認(rèn)為應(yīng)力（應(yīng)變）是規(guī)則分布在部件或部件上的。如果部件或部件的截面形狀沒有改變，則無需考慮應(yīng)力（應(yīng)變）分布不規(guī)則的問題。事實(shí)上，在機(jī)械零件或部件的設(shè)計(jì)中，并不是不考慮應(yīng)力(應(yīng)變)的不規(guī)則分布，而是通過強(qiáng)度計(jì)算中的安全系數(shù)來包括應(yīng)力(應(yīng)變)。
對(duì)測(cè)力傳感器而言，它是通過電阻應(yīng)變片測(cè)量彈性體上貼片部分的應(yīng)變來測(cè)量被測(cè)力的大小。如果要保證貼片部分的應(yīng)力(應(yīng)變)與被測(cè)力保持嚴(yán)格的對(duì)應(yīng)關(guān)系，其實(shí)就是要保證貼片部分的應(yīng)力(應(yīng)變)在測(cè)力傳感器受力時(shí)按照一定的規(guī)律分布在彈性體上。彈性體貼片部位的應(yīng)力(應(yīng)變)分布在實(shí)際應(yīng)用中影響較大的因素主要是彈性體受力條件的變化。
彈性體應(yīng)力條件的變化是指當(dāng)彈性體應(yīng)力的大小保持不變時(shí)，力的作用點(diǎn)發(fā)生變化，或者彈性體與相鄰承載構(gòu)件和承載構(gòu)件之間的接觸條件發(fā)生變化。若在設(shè)計(jì)彈性體結(jié)構(gòu)時(shí)，不能考慮這種情況，則可能導(dǎo)致彈性體上應(yīng)力(應(yīng)變)分布的不規(guī)則變化。
當(dāng)筒式測(cè)力傳感器上下端面受力均勻時(shí)，彈性體貼片部分整個(gè)圓周上的應(yīng)力(應(yīng)變)分布均勻。當(dāng)上端面和下端面上的應(yīng)力發(fā)生變化時(shí)，兩端面上的應(yīng)力作用不再均勻分布。此時(shí)，彈性貼片周圍上的應(yīng)力（應(yīng)變）分布是不可預(yù)測(cè)的。若氣缸測(cè)力傳感器彈性體的高度與直徑之比足夠大，彈性體貼片周圍的應(yīng)力(應(yīng)變)基本均勻分布。然而，在實(shí)際應(yīng)用中，測(cè)力傳感器通常很少提供大的安裝空間位置，因此很難使氣缸測(cè)力傳感器彈性體的高度與直徑之比足夠大。彈性體貼片周圍的應(yīng)力（應(yīng)變）分布不均勻，分布不均勻隨彈性體應(yīng)力的變化而變化。在這種情況下，彈性體貼片部位的應(yīng)力(應(yīng)變)不能與被測(cè)力保持嚴(yán)格的對(duì)應(yīng)關(guān)系，會(huì)造成明顯的測(cè)力誤差。
為了減少?gòu)椥泽w受力條件變化造成的測(cè)力誤差，一些傳感器設(shè)計(jì)師采用增加筒式測(cè)力傳感器彈性體上貼片數(shù)量的方法，盡可能測(cè)量彈性體上貼片周圍應(yīng)力(應(yīng)變)分布不均勻的情況。這種處理方法具有一定的效果，可減少?gòu)椥泽w受力條件變化引起的測(cè)力誤差。然而，這種方法畢竟是一種被動(dòng)的方法。補(bǔ)丁數(shù)量的增加總是有限的。仍然很難測(cè)量彈性體上補(bǔ)丁周圍應(yīng)力（應(yīng)變）分布不均勻的情況，測(cè)力誤差的減小程度不夠顯著。
彈性體應(yīng)力條件變化引起的測(cè)力誤差的本質(zhì)是彈性體貼片周圍應(yīng)力（應(yīng)變）的不規(guī)則分布。如果彈性體貼片周圍的應(yīng)力（應(yīng)變）分布能夠受到一定條件的約束，則迫使貼片部分的應(yīng)力（應(yīng)變）按照一定的規(guī)律分布，從而使彈性體貼片部分的應(yīng)力（應(yīng)變）與被測(cè)力基本保持嚴(yán)格的對(duì)應(yīng)關(guān)系，從而減少?gòu)椥泽w應(yīng)力條件變化引起的測(cè)力誤差。
對(duì)于筒式測(cè)力傳感器，在承載強(qiáng)度足夠的情況下，如果將彈性貼片周圍未貼片的部分挖空，則應(yīng)力只能分布在未挖空的部分，這大大改善了應(yīng)力（應(yīng)變）的不規(guī)則分布?；驊?yīng)力(應(yīng)變)的不規(guī)則分布僅限于未挖空的部位，其不規(guī)則分布程度不大。所以，將電阻應(yīng)變片粘貼在未挖空的部位，可以使測(cè)得的應(yīng)力(應(yīng)變)與被測(cè)力基本保持嚴(yán)格的對(duì)應(yīng)關(guān)系。
事實(shí)上，上述處理方法是基于這樣一個(gè)原則：通過某種措施，彈性體上的應(yīng)力（應(yīng)變）集中分布在便于補(bǔ)丁檢測(cè)的部位，從而實(shí)現(xiàn)測(cè)得的應(yīng)力（應(yīng)變）與被測(cè)力之間的嚴(yán)格對(duì)應(yīng)關(guān)系，從而保證傳感器的測(cè)力精度。
