三維力傳感器是具有至少一個亞毫米物理尺寸的傳感器。橋式電路由一個或多個受力后變形的彈性體和可被誘導(dǎo)變形的電阻應(yīng)變片組成，電阻應(yīng)變片可固定附著在彈性體上。三維力傳感器由三部分組成，可以傳導(dǎo)具有一定應(yīng)變的粘合劑和保護(hù)電子電路的密封劑。

　　影響三維力傳感器穩(wěn)定性的因素很多，歸納如下：

　　1、三維力傳感器的結(jié)構(gòu)

　　三維力傳感器的彈性元件、外殼、膜片、上壓頭和下壓墊的設(shè)計應(yīng)保證結(jié)構(gòu)在加載后沒有或只有很小的性能波動。因此，在設(shè)計三維力傳感器時，需要保證應(yīng)變區(qū)的應(yīng)力是單一的，并且應(yīng)力盡可能均勻。貼片部分應(yīng)平整；結(jié)構(gòu)具有一定的抵抗偏心荷載和側(cè)向荷載的能力；安裝力應(yīng)遠(yuǎn)離應(yīng)變區(qū)，測量時應(yīng)避免受力點移動。雖然三維力傳感器是一個組裝產(chǎn)品，但為了保證良好的技術(shù)性能和長期穩(wěn)定性，應(yīng)盡可能將其設(shè)計成一個整體結(jié)構(gòu)。

　　2、彈性元件的金屬材料

　　彈性元件的金屬材料對三維力傳感器的綜合性能和長期穩(wěn)定性起著關(guān)鍵作用。應(yīng)選擇強度高、彈性有限、彈性模量具有良好的時間和溫度穩(wěn)定性、彈性滯后小、由加工和熱處理引起的低殘余應(yīng)力的材料。有資料表明，只要淬火材料的塑性好，機械加工和熱處理后的殘余應(yīng)力是很小的。還應(yīng)特別注意彈性模量隨時間的穩(wěn)定性，要求材料的彈性模量在三維力傳感器的使用壽命期間不發(fā)生變化。

　　3、機械加工和熱處理工藝

　　在三維力傳感器彈性元件的加工過程中，由于表面變形不均勻，會產(chǎn)生較大的殘余應(yīng)力。切削量越大，殘余應(yīng)力越大，磨削過程中產(chǎn)生的殘余應(yīng)力越大。因此，應(yīng)制定合理的加工工藝和適當(dāng)?shù)那邢饔昧?。彈性元件熱處理過程中，由于金屬材料冷卻溫度和相變不均勻，在芯部和表層產(chǎn)生不同方向的殘余應(yīng)力。核心是拉應(yīng)力，表層是壓應(yīng)力。三維力傳感器應(yīng)采用回火工藝產(chǎn)生相反方向的內(nèi)應(yīng)力，以消除殘余應(yīng)力，減小其影響。