晶歪计力测定系统及存在的干涉问题

测定力的方法各种各样，代表方法有由晶歪计得到晶歪量而求出力的方法、用压电元件求力的方法等。

晶歪计的力测量方法如图2.4.3所示，受力物体的晶歪量由晶歪计的变形转换，由这个变形而使晶歪计的电阻改变，由惠斯顿电桥回路的增幅进行测量。

图2.4.3 变形测量计式力测定法

这个方法难以满足机能独立性原理。当力作用于轴向（图中为载荷A方向）以外的方向时，会发生变形而在晶歪计上反映出来，出现测定值误差，这叫作干涉。为了不出现干涉，要在晶歪计的粘贴方法（位置与方向）和桥电路的组成上下功夫。(www.xing528.com)

例如，在图中载荷B方向加上力发生弯曲，R₁的电阻增加，相反方向R₃的电阻减少，因此由这个力引起的输出力达到消除的效果（与此有关的机能独立性原理，亦即遵守只测定一方向的力）。但是，现实中测量计与力的位置有关，没有干涉的理想情况不存在，因为不满足机能独立性的原理。进一步用这样的方式，没有变形则测不到输出力，欲使灵敏度好一些，这样的测量计的刚度（参照第2篇第8章）无论如何变得很小了。

这样的测量计一旦组装进机械里，由于刚度太小容易变形，会使机械系统出故障，例如，容易发生振动等，即不能实现仅仅测力这个机能的独立性。

另一方面，用压电元件时，加压力后，压电元件上有电荷产生，压力增大的话，刚度也大。为了提高灵敏度，易于变形等则不需要，并且具有抗干扰的优点，用这样的检出器容易实现仅测量一个方向的力这样的机能独立性的原理。由此明白，机能独立性的原理是高精度机械设计中的重要原理。