一、彈性模量（E）：衡量 “材料抵抗拉伸 / 壓縮變形的能力”

1. 物理定義與公式

• 應(yīng)力（σ）：單位面積上承受的力，單位為帕斯卡（Pa，1Pa=1N/m2），工程中常用兆帕（MPa，1MPa=10?Pa）或吉帕（GPa，1GPa=10?Pa）；

• 應(yīng)變（ε）：材料軸向變形量與原始長度的比值（無量綱），例如長度從 100mm 伸長到 100.01mm，應(yīng)變 ε=(100.01-100)/100=1×10??。

2. 對傳感器的核心影響（以應(yīng)變式傳感器為例）

• 決定靈敏度：在相同外力下，彈性模量 E 越小的材料，彈性元件的應(yīng)變 ε 越大（由 E=σ/ε 推導(dǎo)，ε=σ/E），應(yīng)變片的電阻變化更明顯，傳感器靈敏度更高；

• 決定量程與穩(wěn)定性：E 越大的材料（如鋼、鈦合金），剛性越強(qiáng)，能承受更大外力而不超過彈性極限，適合大量程、高穩(wěn)定性的傳感器（如工業(yè)稱重傳感器）；E 較小的材料（如鋁合金、銅合金），適合小量程、高靈敏度的傳感器（如微型壓力傳感器）。

3. 常見傳感器彈性材料的彈性模量（參考值）

二、泊松比（ν）：衡量 “材料橫向變形與軸向變形的關(guān)系”

1. 物理定義與公式

• 橫向應(yīng)變（ε?）：材料橫向尺寸（如直徑、寬度）的變化量與原始尺寸的比值（收縮時(shí)為負(fù)值，膨脹時(shí)為正值）；

• 軸向應(yīng)變（ε?）：材料軸向尺寸的變化量與原始尺寸的比值（拉伸時(shí)為正值，壓縮時(shí)為負(fù)值）；

• 由于橫向變形與軸向變形方向相反（拉則橫縮，壓則橫脹），比值本身為負(fù)，因此取絕對值，使泊松比始終為正值。

2. 對傳感器的核心影響

• 避免 “橫向干擾”：部分傳感器（如單向力傳感器）需僅響應(yīng)軸向力，但實(shí)際受力可能伴隨橫向力。若彈性材料泊松比過大，橫向力會(huì)引發(fā)明顯的軸向應(yīng)變，導(dǎo)致 “交叉干擾誤差”；因此這類傳感器需選擇泊松比穩(wěn)定、且與設(shè)計(jì)匹配的材料；

• 優(yōu)化彈性元件結(jié)構(gòu)：例如壓力傳感器的 “膜片”（核心彈性元件），在壓力作用下會(huì)產(chǎn)生軸向彎曲變形，同時(shí)伴隨橫向收縮。設(shè)計(jì)時(shí)需結(jié)合泊松比計(jì)算膜片的應(yīng)力分布，避免局部應(yīng)力過大導(dǎo)致永久變形或疲勞損壞；

• 應(yīng)變片粘貼位置校準(zhǔn)：應(yīng)變片需粘貼在彈性元件 “應(yīng)變最大且穩(wěn)定” 的位置（如梁式元件的側(cè)面）。若忽略泊松比，可能誤將 “橫向應(yīng)變” 當(dāng)作 “軸向應(yīng)變” 采集，導(dǎo)致測量偏差。

3. 常見傳感器彈性材料的泊松比（參考值）

三、核心總結(jié)：為什么傳感器需要關(guān)注這兩個(gè)參數(shù)？

1. 決定測量原理的可行性：基于 “彈性變形” 的傳感器（如應(yīng)變式、壓電式），本質(zhì)是通過材料的變形轉(zhuǎn)化為電信號(hào)，而彈性模量和泊松比是描述 “力 - 變形” 關(guān)系的核心物理量；

2. 影響精度與穩(wěn)定性：彈性模量的溫度系數(shù)（溫度變化導(dǎo)致 E 變化）、泊松比的穩(wěn)定性，會(huì)直接影響傳感器的零點(diǎn)漂移、量程誤差，是高精度傳感器（如 0.1 級稱重傳感器）設(shè)計(jì)中必須校準(zhǔn)的參數(shù)；

3. 指導(dǎo)材料選型：例如，需要 “高靈敏度 + 小量程” 選低 E 材料，需要 “大量程 + 抗疲勞” 選高 E 材料；需要 “抗橫向干擾” 選低 ν 材料，避免誤差。

簡言之，彈性模量和泊松比是傳感器 “力學(xué)性能” 的基石，直接關(guān)聯(lián)其測量能力和可靠性，尤其對工業(yè)級、高精度傳感器至關(guān)重要。

隆旅稱重傳感器是上海隆旅電子推出的具有多樣類型，適配多種場景的一系列稱重傳感器產(chǎn)品，其部分典型產(chǎn)品介紹如下：

LCZ-302A 平行梁式傳感器：其彈性體采用剪切或彎曲懸臂結(jié)構(gòu)，量程 50kg 至 500kg，輸出靈敏度 2.0±0.05mV/V，防護(hù)等級 IP66，具備結(jié)構(gòu)強(qiáng)度高、精度高、安裝方便等優(yōu)勢，適合衡器制造及各類需拉伸或壓縮力承載測量的工業(yè)測力稱重場景。

• LCZ-304A 耐折彎懸臂梁傳感器：具有精度高、安裝簡便、性能穩(wěn)定及結(jié)構(gòu)新穎等特點(diǎn)，其專為水泥抗折試驗(yàn)設(shè)計(jì)，可廣泛應(yīng)用于水泥、建材、路橋等相關(guān)行業(yè)。