Estrutura do sensor piezorresistivo

Neste sensor, a tira de resistencia está integrada no diafragma de silicio monocristalino mediante un proceso de integración para facer un chip piezoresistivo de silicio, e a periferia deste chip está empaquetada de forma fixa na carcasa e os cables do electrodo son sacados. O sensor de presión piezoresistivo, tamén coñecido como sensor de presión de estado sólido, é diferente do medidor de tensión adhesivo, que precisa sentir a forza externa indirectamente a través de elementos sensibles elásticos, pero sente directamente a presión medida a través do diafragma de silicio.

Un lado do diafragma de silicio é unha cavidade de alta presión que se comunica coa presión medida, e o outro lado é unha cavidade de baixa presión que se comunica coa atmosfera. Xeralmente, o diafragma de silicio está deseñado como un círculo cunha periferia fixa e a relación diámetro-espesor é de aproximadamente 20 ~ 60. Catro tiras de resistencia á impureza P difúndense localmente no diafragma circular de silicio e conéctanse nunha ponte completa, dúas das cales. están na zona de tensión de compresión e os outros dous están na zona de tensión, que son simétricas con respecto ao centro do diafragma.

Ademais, tamén hai diafragma de silicio cadrado e sensor de columna de silicio. O sensor cilíndrico de silicio tamén está feito de tiras resistivas por difusión nunha determinada dirección dun plano cristalino do cilindro de silicio, e dúas tiras resistivas de tensión de tracción e dúas tiras de resistencia de tensión de compresión forman unha ponte completa.

O sensor piezoresistivo é un dispositivo feito por resistencia á difusión sobre o substrato de material semicondutor segundo o efecto piezoresistivo do material semicondutor. O seu substrato pódese usar directamente como sensor de medición e a resistencia á difusión está conectada no substrato en forma de ponte.

Cando o substrato se deforma pola forza externa, os valores de resistencia cambiarán e a ponte producirá unha saída desequilibrada correspondente. Os substratos (ou diafragmas) utilizados como sensores piezoresistivos son principalmente obleas de silicio e obleas de xermanio. Os sensores piezoresistivos de silicio feitos de obleas de silicio como materiais sensibles chamaron cada vez máis a atención, especialmente os sensores piezoresistivos de estado sólido para medir presión e velocidade son os máis utilizados.