由于其结构和材料性能的限制。剪切应力可能导致聚合物板之间的相对滑移，从而在记录电压下产生扰动。传感器内的聚合物具有粘弹性特性，需要了解测量的校准和解释时变响应。

本文通过室内试验，阐明了外剪蠕变对传感器性能的影响。研究了各种减小剪切效应的方法，提出了一种将传感器与外界剪切效应隔离的方法。研究了传感器响应的时间依赖特性，提出了一种考虑时间依赖性的测量过程。将地面大水平移动引起的全尺寸管道的垂直加载和卸载响应和侧向载荷的触觉压力传感器测量与独立的载荷测量进行了比较。采用触觉压力传感器，对大侧向土运动管道的正应力分布进行了研究。

触觉压力传感器

传感器依赖于电阻或电容对施加负载的变化。这些传感器可从各种制造商（例如压力剖面系统公司、传感器产品公司和Tekscan，Inc.）获得，尺寸和形状各异，传感器密度为0.3至200/cm2以上。

本研究采用Tekscan公司生产的触觉压力传感器。传感器系统的示意图如图1所示。触觉压力传感器由两块0.1毫米厚的聚合物板组成，内部的相对面包含一排排和一列阻性油墨。在测量施加力的网格点或传感器处，墨的行和列重叠。图2是触觉压力传感器（Tekscan型号5315）的照片。传感器片测量622 X 530 mm，传感区域尺寸为488 X 427 mm。传感器包含48列42行，导致2016年传感器在每个方向的中心间距为10 mm。它使用专有的硬件和软件记录、转换和显示传感器读数。

图1。触觉压力传感器测量系统示意图

图4a

图2。触觉压力传感器照片

当向传感器施加正常压力时，按顺序读取负载传感器处电阻的变化。电阻变化被测量为模拟电压，然后转换为8位数字，该数字数字被传输到数据采集板。专有软件根据传感器校准将数字转换为压力。结果的数字数组被转换为着色的压力分布。

传感器校准

本研究中使用的传感器在使用前需要调节、平衡和校准。调节包括将传感器加载到预期试验负载或以上的水平几次。它减少了传感器读数中的漂移和滞后的大小，并提高了重复性。通常，调节负荷是作为均匀压力施加在气动或静液压装置上。

在条件调节后，进行平衡。平衡包括在传感器的整个活动区域施加均匀的压力。软件确定每个传感器的增益或比例因数，使该传感器的数字输出等于所有加载传感器的平均数字输出。原始输出较低的传感器增益增加，而原始输出较高的传感器增益降低。这种平衡补偿了传感器制造或重复使用传感器时传感器之间灵敏度的差异。平衡可以使用单负载或多负载应用程序执行。

平衡完成后，执行传感器校准。校准期间，将均匀压力施加到传感器上，从而导致负载传感器电阻发生变化。校准期间，传感器的模拟读数转换为数字值，称为raw（原始传感器数据单元）。然后，该值将根据施加压力的大小与工程单位相关联。

传感器通常使用一个或两个负载校准进行校准。在一次负载校准期间，假设传感器在零施加负载下输出为零。然后，将已知负载施加到传感器上，以获得单个标定点。通过将零点连接到传感器输出与负载图上的校准点，获得校准线。两个负载校准使用初始负载和第二个更高的负载。然后使用幂律方程连接校准点。

本研究采用充气装置，内部装有聚氨酯膀胱，充气均匀压力机，进行调节、平衡和校准