Pjezoresistīvs spiediena sensors

Pjezoresistiski spiediena sensorigalvenokārt balstās uz pjezoresistisko efektu. Pjezoresistiskais efekts tiek izmantots, lai aprakstītu materiāla pretestības izmaiņas mehāniskā spriegumā. Atšķirībā no pjezoelektriskā efekta, pjezorezistīvs efekts rada tikai pretestības izmaiņas, nevis elektrisko lādiņu.

Pjezoresistiskā ietekme ir atrasta lielākajā daļā metālisko un pusvadošu materiālu. Tos par to, ka pjezoresistiskais efekts pusvadītāju materiālos ir daudz lielāks nekā metālos. Tā kā silīcijs ir mūsdienu integrētās ķēdes pamatā, un tas ir ļoti nozīmīgs, bet arī ar stresu, kas izgatavots no stresa, kas ir saistīta ar stresu, kas saistīta ar silikonu. Ar stresu saistīta paša materiāla pretestība, kas padara tā grāda koeficientu simtiem reižu lielāku nekā metāliem. N-veida silīcija pretestības maiņa galvenokārt ir saistīta ar nesējus starp dažādu mobilitātes vadīšanas joslu ielejām, ko dažādu mobilitāte izraisa trīs vadīšanas joslas ieleju pārī, kas mainās no elektroniem. Band Valley.in p-type silīcija, šī parādība kļūst sarežģītāka un arī noved pie līdzvērtīgas masas maiņas un caurumu pārveidošanas.

Pjezoresistiskie spiediena sensori parasti ir savienoti ar Wheatstone tiltu caur svina. Parasti uz jutīgo kodolu nav ārēja spiediena, un tilts atrodas līdzsvarotā stāvoklī (ko sauc par nulles stāvokli). Kad sensors tiek pakļauts spiedienam, mikroshēmas pretestība mainās un tilts zaudēs līdzsvaru. Ja tiltam pievieno pastāvīgu strāvas vai sprieguma barošanas avotu, tilts izvadīs spiediena signālu, kas atbilst spiedienam, lai sensora pretestības izmaiņas tiktu pārveidotas par spiediena signālu caur tiltu. Kompensēts ar nelineāro korekcijas cilpu, tas ir, tiek izveidots standarta izejas signāls 4-20 mA ar ieejas spriegumu ar lineāru atbilstošu attiecību.

Lai samazinātu temperatūras izmaiņu ietekmi uz serdes pretestības vērtību un uzlabotu mērījumu precizitāti, spiediena sensors pieņem temperatūras kompensācijas pasākumus, lai saglabātu augstu tehnisko indikatoru, piemēram, nulles novirzes, jutīgumu, linearitāti un stabilitāti, saglabāšanai.