對于電阻應變片式測力傳感器，彈性體的結構形狀和相關尺寸對測力傳感器的性能影響很大?？梢哉f，測力傳感器的性能主要取決于其彈性體的形狀和相關尺寸。如果測力傳感器的彈性體設計不合理，無論彈性體的加工精度有多高，粘貼的電阻應變片質量有多好，測力傳感器都很難達到更高的測力性能。因此，在測力傳感器的設計過程中，合理設計彈性體至關重要。

彈性體的設計基本上屬于機械結構設計的范圍，但由于測力性能的需要，其結構不同于普通機械零件和零件。一般來說，普通機械零件和零件只需要滿足足足夠大的安全系數下的強度和剛度，不需要嚴格要求受力條件下的零件和零件的應力分布。但對于彈性體，除了滿足機械強度和剛度要求外，還需要保證電阻應變片(以下簡稱貼片位置)的應力(應變)和彈性體承受的載荷(被測力)保持嚴格的應變關系；同時，為了提高測力傳感器測力的靈敏度，貼片位置應達到更高的應力(應變)水平。

可見彈性體的設計必須滿足以下兩個要求:

(1)片段應具有較高的應力水平。

為了滿足上述兩個要求，應力集中的設計原則經常應用于測力傳感器的彈性體設計，以確保芯片部分的應力(應變)水平高，與被測力保持嚴格的對應關系，提高設計的測力傳感器的測力靈敏度和測力精度。

(2)貼片部位的應力(應變)應與被測力有嚴格的對應關系。

改善應力(應力)不規則分布的應力集中原則。

在機械零件或零件的設計過程中，應力(應變)通常被視為零件或零件的規則分布。如果零件或零件的截面形狀沒有變化，就沒有必要考慮應力(應變)的不規則分布。事實上，在機械零件或零件的設計中，應力(應變)不規則分布的問題不是不考慮，而是在強度計算中包含安全系數。

對力傳感器而言，通過電阻應變片測量彈性體芯片位置的應變來測量被測力的大小。為保證芯片位置的應力(應變)與被測力有嚴格的對應關系，事實上，當受力傳感器受力時，彈性體芯片位置的應力(應變)應該按照一定的規則分布。實際上，彈性體芯片位置的應力(應變)分布影響較大的因素主要是彈性體受力條件的變化。

彈性體受力條件的變化是指彈性體受力大小不變時，力的作用點發生變化，或者彈性體與相鄰加載部件之間的接觸條件發生變化。如果在彈性體結構設計中沒有考慮到這種情況，可能會導致彈性體應力(應力)分布的不規則變化。這方面最典型的例子是筒式測力傳感器。為了減少彈性體受力條件變化引起的測力誤差，一些傳感器設計師使用筒式測力傳感器彈性體增加貼片數量的方法，盡量在彈性體貼片部分的圓周應力(應力)分布不均勻時進行測量。這種處理方法有一定的效果，可以減少彈性體受力條件變化引起的測力誤差。但這種方法畢竟是一種被動的方法，增加的貼片數量總是有限的，但是很難在彈性體圓周應力(應力)分布不均勻，測量不均勻。

彈性體受力條件變化引起的測力誤差的本質是彈性體貼片周圍應力(應力)的不規則分布。當彈性體貼片周圍應力(應力)分布受到一定條件的限制時，貼片部分的應力(應力)按一定規則分布，使彈性體貼片部分的應力(應力)與被測力基本保持嚴格的對應關系，減少彈性體受力條件變化引起的測力誤差。

提高應力(應變)水平的應力集中原理。

為了使測力傳感器達到更高的靈敏度，電阻應變片通常應該具有更高的應變水平，即彈性體上的片段應該具有更高的應力(應變)水平。

有兩種常見的方法可以使彈性體上的貼片部分達到更高的應力(應變)水平:

(1)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(應力)水平，彈性體其他部位的應力(應力)水平幾乎不變。

以上兩種方法都能提高芯片部位的應力(應變)水平，但但對于彈性體的整體性能，局部削弱彈性體的效果遠大于整體削弱彈性體。局部削弱彈性體不僅可以提高芯片部分的應力(應變)水平，還可以保持整個彈性體的高強度和剛性，有助于提高傳感器的性能和使用效果。

局部削弱彈性體提高芯片部位應力(應力)水平的原理是局部削弱彈性體，引起局部應力集中，應力集中部位的應力(應變)水平明顯高于彈性體其他部位的應力水平，將電阻應變器粘貼到應力集中部位，可以測量高應變水平。

局部應力(應變)集中法常用于測力傳感器的設計，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。局部應力(應變)集中法廣泛應用于當數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。

對于梁型零件，其彎曲強度是主要矛盾。當梁達到彎曲強度時，剪切強度通常有很大的余量。盲孔被挖出后，截面上腹板上的剪切應力(剪切應力)明顯增加，但截面上的彎曲應力增加較小。所以剪斷梁彈性體采用局部應力集中方案后，檢測到的剪斷應力大大提高，測力傳感器的靈敏度明顯提高，對整個梁的彎曲應力影響較小，使整個梁保持良好的強度和剛度。

(2)整體減小彈性體尺寸，全面提高彈性體應力水平。

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