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压阻传感器原理

发布时间:2021-03-23 11:13人气:

  压阻传感器是基于半导体材料的压阻效应,通过在半导体材料基板上的扩散电阻而制成的装置。基板可以直接用作测量传感器元件,并且扩散电阻以桥的形式连接在基板中。当基板在外力作用下变形时,电阻值将发生变化并且电桥将产生相应的不平衡输出。用作压阻传感器的基板(或膜片)材料主要是硅晶片和锗晶片。由硅晶片作为敏感材料制成的硅压阻传感器已引起越来越多的关注,尤其是在压力方面。固态压阻传感器在速度和速度方面的应用最为普遍。

  当力作用在硅晶体上时晶格变形,从而使载流子从一个能量谷散射到另一个能量谷,导致载流子的迁移率发生变化,并扰乱了纵向和横向载流子的平均值使硅的电阻率发生变化。这种变化随晶体的取向而变化,因此硅的压阻效应与晶体的取向有关硅的压阻效应与金属应变仪的压阻效应不同(请参阅电阻应变仪)。前者的电阻随压力的变化主要取决于电阻率的变化,而后者的电阻的变化主要取决于几何尺寸(应变)的变化,而前者的灵敏度是电阻的50-100倍。

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