、密甲敏感栅5和密乙敏感栅6联为一体。疏敏感 栅2的两个引脚为7-1和7-2,中甲敏感栅3的两个引脚为7-3和7-4,中乙敏感栅4的两 个引脚为7-5和7-6,密甲敏感栅5的两个引脚为7-7和7-8,密乙敏感栅6的两个引脚为 7-9 和 7-10 〇
[0049] 疏敏感栅2、中甲敏感栅3、中乙敏感栅4、密甲敏感栅5和密乙敏感栅6按照其金 属敏感材料和加工工艺的不同，可以为丝式、箱式、薄膜式、厚膜式。无论何种疏敏感栅2、中 甲敏感栅3、中乙敏感栅4、密甲敏感栅5和密乙敏感栅6的厚度均很小，使得疏敏感栅2、中 甲敏感栅3、中乙敏感栅4、密甲敏感栅5和密乙敏感栅6的轴向长度随其所依附工件的形 变而变化。本发明基本的关键之处在于疏敏感栅2、中甲敏感栅3、中乙敏感栅4、密甲敏感 栅5和密乙敏感栅6之间的配合，有如下要点：
[0050] 第一，在基底上布置五个敏感栅，分别称为疏敏感栅2、中甲敏感栅3、中乙敏感栅 4、密甲敏感栅5和密乙敏感栅6。
[0051 ] 第二，疏敏感栅2、中甲敏感栅3、中乙敏感栅4、密甲敏感栅5和密乙敏感栅6均可 分为多个敏感段8和多个过渡段9,各过渡段9将各敏感段8连接形成敏感栅。比较而言， 敏感段8呈细长形，电阻较大并且其阻值对应变较为敏感；所述过渡段9基本呈粗短形，使 得所述过渡段的电阻很小并且对应变不敏感，工作状态下电阻变化接近于0,因此敏感段电 阻的总和基本为单个敏感栅的总电阻。图2从更清晰的角度更详细地标出了敏感段8和过 渡段9。
[0052] 第三，每个敏感栅的敏感段8呈细长条状，每个敏感段8的所有横截面形心构成敏 感段轴线，该敏感段8轴线为一条直线段，各敏感段8的轴线平行并且位于同一平面中。每 个敏感段8的所有横截面沿敏感段轴线方向的投影形状一致。取每个敏感段的轴线中点位 置并以该敏感段电阻值为名义质量构成所在敏感段的名义质点，各个敏感段的名义质点共 同形成的质心位置为敏感栅的中心。
[0053] 第四，疏敏感栅2、中甲敏感栅3、中乙敏感栅4、密甲敏感栅5和密乙敏感栅6的 敏感段总长度呈5 :12 :12 :7 :7的比例关系，关于如何实现此长度比例关系见下文结合图4 说明的方法；疏敏感栅2、中甲敏感栅3、中乙敏感栅4、密甲敏感栅5和密乙敏感栅6的敏 感段总电阻呈5 :12 :12 :7 :7的比例关系；疏敏感栅2、中甲敏感栅3、中乙敏感栅4、密甲敏 感栅5和密乙敏感栅6的敏感段在相同的应变下敏感段的总电阻变化值也呈5 :12 :12 :7 : 7的比例关系。
[0054] 第五，俯视疏敏感栅2、中甲敏感栅3、中乙敏感栅4、密甲敏感栅5和密乙敏感栅 6,它们各具有两种长度和轴向起点不同、终点相同的敏感段，二者段数相同，合理选择二者 长度可将上述各敏感栅中心全部配置于y轴上，具体方法见下文结合图4的说明。疏敏感 栅2、中甲敏感栅3、中乙敏感栅4、密甲敏感栅5和密乙敏感栅6的中心位置均在y轴上，它 们的中心无轴向偏差，有横向偏差。根据图2中应变片的俯视图，疏敏感栅2的敏感段8有 轴向对称轴xs，疏敏感栅2的中心在y轴与的交点，中甲敏感栅3的敏感段8有轴向 对称轴xMA，中甲敏感栅3的中心在y轴与的交点，中乙敏感栅4的敏感段8有轴向对 称轴xMB，中乙敏感栅4的中心在y轴与xMB轴的交点，密甲敏感栅5的敏感段8有轴向对称 轴xDA，密甲敏感栅5的中心在y轴与的交点，密乙敏感栅6的敏感段8有轴向对称轴 xDB，密乙敏感栅6的中心在y轴与xDB轴的交点。
[0055] 第六，疏敏感栅2的中心与中甲敏感栅3的中心之间距离为AyA，中甲敏感栅3的 中心与密甲敏感栅5的中心之间距离也为AyA;疏敏感栅2的中心与中乙敏感栅4的中心 之间距离为AyB，中乙敏感栅4的中心与密乙敏感栅6的中心之间距离也为AyB，AyB> Δ yA;中甲敏感栅3的中心与中乙敏感栅4的中心的距离为Δ y i，密甲敏感栅5的中心与密 乙敏感栅6的中心之间距离为2Ayi，Ayi= AyB-AyA，如图2所示。按图2所示，各敏感 段轴线所确定平面上，中部中甲敏感栅3与中乙敏感栅4之间呈叉指布置，下部密甲敏感栅 5与密乙敏感栅6之间呈叉指布置，无其他敏感栅之间的叉指布置。所述叉指布置是指：两 敏感栅的各敏感段8轴线所在平面上，在与敏感段轴线垂直方向上两敏感栅的敏感段错落 分布，对在该方向上两敏感栅之敏感段分别出现的次序和次数不做限制。由于疏敏感栅2、 中甲敏感栅3、中乙敏感栅4、密甲敏感栅5和密乙敏感栅6的相对位置由应变片生产工艺 保证被相当精确地固定了，这也是本发明能检测工件应变横向偏导数的关键之一。
[0056] 综上所述，本发明疏敏感栅2、中甲敏感栅3、中乙敏感栅4、密甲敏感栅5和密乙敏 感栅6的敏感段在相同的应变下敏感段的总电阻变化值也呈5 :12 :12 :7 :7的比例关系，各 敏感栅中心轴向无偏差，横向有偏差，疏敏感栅2的中心与中甲敏感栅3的中心之间距离为 AyA，中甲敏感栅3的中心与密甲敏感栅5的中心之间距离也为AyA;疏敏感栅2的中心与 中乙敏感栅4的中心之间距离为AyB，中乙敏感栅4的中心与密乙敏感栅6的中心之间距 离也为AyB，AyB> AyA;中甲敏感栅3的中心与中乙敏感栅4的中心的距离为Ay i，密甲 敏感栅5的中心与密乙敏感栅6的中心之间距离为2Ayi，Ayi= AyB-AyA。
[0057] 令自由状态下疏敏感栅2电阻为化。，中乙敏感栅4电阻为RM。，密乙敏感栅6电阻 为L，应有化。+1^。= RM= R。。将本发明的应变片安置于某有表面应变时，疏敏感栅2电阻 为RQ+ Δ R,，中乙敏感栅4电阻为RQ+ Δ RM。，密乙敏感栅6电阻为RQ+ Δ L另一方面，疏敏感 栅2以及密乙敏感栅6的中心分别位于图2中y轴与xs的交点以及y轴与X DB的交点，横 向上相距2AyB。利用敏感栅电阻与表面应变的关系以及数值微分的公式（3)有：
[0059] 其中歹为密乙敏感栅6中心偏下外侧2 Δ yB处，也就是图2中y轴与义^的交点， 为疏敏感栅2中心处的应变，ε M为中乙敏感栅4中心处的应变，ε ^3密乙敏感栅6中 心处的应变。这即是本实施例测量表面应变横向偏导的原理。特别注意，上式所计算的数 值微分为密乙敏感栅6中心偏下外侧2 △ yB位置的应变横向一阶偏导，该位置为应变片下 边缘外侧，因此具有便于测量工件角落处、边缘处等对应变片有尺寸限制部位的横向一阶 偏导的优势。同样，疏敏感栅2、中甲敏感栅3和密甲敏感栅5可配合计算密甲敏感栅5中 心偏下外侧2 △ yA位置，也就是图2中y轴与X @轴的交点，的应变横向一阶偏导数，该位置 为应变片下边缘外侧。上述密乙敏感栅6中心偏下外侧2 △ yB位置的应变横向一阶偏导和 密甲敏感栅5中心偏下外侧2 △ yA位置的应变横向一阶偏导数可通过对疏敏感栅2的分时 复用实现几乎同时测量。
[0060] 将本实施例配合电桥可用于测量应变、应变横向一阶偏导，假设电桥输入电压为Ul、输出电压为