物联网传感技术——压阻式传感器

压阻式传感器

|| 压阻效应

当半导体材料在某一方向上承受应力时，它的电阻率发生显著变化，这种现象称为半导体 压阻效应。

可以分析得出 压阻式传感器的特点 ：

• 灵敏度高，有时输出不需要放大就可以直接用于测量
• 分辨力高，用其测量压力时，一、二毫米水柱的微压也能反应
• 频率响应高，由于扩散型压阻式传感器是用集成电路工艺制成的，测压力时，有效面积可以做的很小，用来测量几十千赫的脉动压力。
• 如恰当选择尺寸与阻尼系数，可用来测量低频加速度与直线加速度
• 半导体材料对温度敏感，需要进行温度补偿

|| 晶向的表示方法 ：

晶体的取向是用晶向表示的，所谓晶向就是晶面的法线方向。

|| 单晶硅的压阻系数

任意方向压阻系数

例 1：

例 2：

例 3：

|| 压阻式传感器

• 压阻式压力传感器

第一种方案：

第二种方案：

• 压阻式加速度传感器

|| 作业

压阻效应是半导体在某一方向上承受应力时，它的电阻率发生显著变化。

物理效应：
金属应变片——电阻的应变效应
贴片型半导体应变片、固态扩散硅压阻传感器——压阻效应

结构组成：
金属应变片——基底、引线、盖片、敏感栅
贴片型半导体应变片——基底、引线、盖片、敏感栅
固态扩散硅压阻传感器——基片与压敏电阻一体化

特性：
金属应变片——测量范围广、精度高、输出线性好、性能稳定、能在恶劣环境中工作、需温度补偿
贴片型——灵敏度高、机械滞后小、电阻和灵敏系数的温度稳定性差
固态扩散硅压阻传感器——灵敏度高、分辨力高、频率响应高、可以测低频和直线加速度、需进行温度补偿

应用方式： 金属应变片、贴片型——贴至弹性元件上 固态扩散硅压阻传感器——直接将力作用于膜片上