當(dāng)力作用于硅晶體時,晶體的晶格產(chǎn)生變形,使載流子從一個能谷向另一個能谷散射,引起載流子的遷移率發(fā)生變化,擾動了載流子縱向和橫向的平均量,從而使硅的電阻率發(fā)生變化。這種變化隨晶體的取向不同而異,因此硅的壓阻效應(yīng)與晶體的取向有關(guān)。硅的壓阻效應(yīng)不同于金屬應(yīng)變計(jì)(見電阻應(yīng)變計(jì)),前者電阻隨壓力的變化主要取決于電阻率的變化,后者電阻的變化則主要取決于幾何尺寸的變化(應(yīng)變),而且前者的靈敏度比后者大50~100倍。
例如,用于測量直升飛機(jī)機(jī)翼的氣流壓力分布,測試發(fā)動機(jī)進(jìn)氣口的動態(tài)畸變、葉柵的脈動壓力和機(jī)翼的抖動等。在飛機(jī)噴氣發(fā)動機(jī)中心壓力的測量中,使用專門設(shè)計(jì)的硅壓力傳感器,其工作溫度達(dá)500℃以上。在波音客機(jī)的大氣數(shù)據(jù)測量系統(tǒng)中采用了精度高達(dá)0.05%的配套硅壓力傳感器。
靈敏度高: 硅應(yīng)變電阻的靈敏因子比金屬應(yīng)變片高50~100倍,故相應(yīng)的傳感器靈敏度很高,一般滿量程輸出為100mv左右。因此對接口電路無特殊要求,應(yīng)用成本相應(yīng)較低。由于它是一種非機(jī)械結(jié)構(gòu)傳感器,因而分辨率,國外稱之無限,即主要受限于外界的檢測讀出儀表限制及噪聲干擾限制,一般均可達(dá)傳感器滿量程的十萬分之一以下。硅壓阻傳感器在零點(diǎn)附近的低量程段無死區(qū),且線性優(yōu)良。
擴(kuò)散硅硅原理: 1)結(jié)構(gòu):在硅片上注入粒子形成惠司通電橋形式的壓敏電阻。 2)特點(diǎn):靈敏度很高,精度高,適合于測量1kpa~40mpa的范圍,過壓能力較強(qiáng)抗沖擊壓力較好溫度漂移較大分為帶隔離膜片和非隔離膜片2類,非隔離膜片只能測干凈 的氣體,隔離膜片為軟性膜片,不適合測量粘稠的介質(zhì)。

