压阻式压力传感器原理是什么?来了解一下吧!

​压阻式压力传感器通常是利用单晶硅的压阻效应构成,其主要是采用了单晶硅片作为弹性元件,同时能在硅的特定方向上扩散一组等值电阻,并且可以将电阻连接成桥路,它可用于测量直升机飞机机翼气流压力分布,那么压阻式压力传感器原理是什么呢?下面就带大家一起来了解一下吧!

压阻式压力传感器通常是利用单晶硅的压阻效应构成,其主要是采用了单晶硅片作为弹性元件,同时能在硅的特定方向上扩散一组等值电阻,并且可以将电阻连接成桥路,它可用于测量直升机飞机机翼气流压力分布,那么压阻式压力传感器原理是什么呢?下面就带大家一起来了解一下吧!

压阻式压力传感器原理是什么?来了解一下吧!

压阻式压力传感器原理是什么?

压阻式传感器是指利用单晶硅材料的压阻效应和集成电路技术制作而成的传感器。单晶硅材料在遭受力的作用后,电阻率发生变化,根据测量电路就可获得正 比于力变化的电信号输出。压阻式传感器用于压力、拉力、压力差和能够转变为力的变化的其他物理量(如液位、加速度、重量、应变、流量、真空度)的测量和控制。

当力作用于硅晶体时,晶体的晶格产生变形,使载流子从一个能谷向另一个能谷散射,造成载流子的迁移率发生变化,扰动了载流子纵向和横向的平均量,进而使硅的电阻率发生变化。

这类变化随晶体的取向不同而异,所以硅的压阻效应与晶体的取向有关。硅的压阻效应不同于金属应变计,前面一种电阻随压力的变化主要在于电阻率的变化,后面一种电阻的变化则主要在于几何尺寸的变化,而且前面一种的灵敏度比后面一种大50~100倍。

压阻式压力传感器原理是什么?来了解一下吧!

压阻式压力传感器组成有哪些?

这类传感器使用集成工艺将电阻条集成在单晶硅膜片上,制作而成硅压阻芯片,并将此芯片的周围固定封装于外壳之内,找出电极引线。压阻式压力传感器又称为固态压力传感器,它不同于粘贴式应变计需根据弹性敏感元件间接感受外力,而是直接根据硅膜片感受被测压力的。

硅膜片的一面是与被测压力连通的高压腔,另外一面是与大气连通的低压腔。硅膜片一般设计成周围固支的圆形,直径与厚度比约为20~60。在圆形硅膜片定域扩散4条P杂质电阻条,并接成全桥,在其中两条位于压应力区,另两条处于拉应力区,相对于膜片中心对称。

以上就是关于压阻式压力传感器原理的介绍了,看到这里,不知道大家对于压阻式压力传感器的认识是否又深入一些了呢?压阻式压力传感器实用性较强,它可用于测量直升机机翼的气流压力分布,在生物医学领域也有是一种极为理想的检测工具,相信伴随着传感器技术的飞速发展,未来,压阻式压力传感器的功能也将能够越来越成熟,稳定起来!

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