壓阻式傳感器是根據(jù)半導(dǎo)體材料的壓阻效應(yīng)在半導(dǎo)體材料的基片上經(jīng)擴(kuò)散電阻而制成的器件。其基片可直接作為測(cè)量傳感元件,擴(kuò)散電阻在基片內(nèi)接成電橋形式。當(dāng)基片受到外力作用而產(chǎn)生形變時(shí),各電阻值將發(fā)生變化,電橋就會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的不平衡輸出。 用作壓阻式傳感器的基片(或稱膜片)材料主要為硅片和鍺片,硅片為敏感 材料而制成的硅壓阻傳感器越來(lái)越受到人們的重視,尤其是以測(cè)量壓力和速度的固態(tài)壓阻式傳感器應(yīng)用為普遍。
壓阻式傳感器是利用晶體的壓阻效應(yīng)制成的傳感器。當(dāng)它受到壓力作用時(shí),應(yīng)變?cè)碾娮璋l(fā)生變化,從而使輸出電壓發(fā)生變化。一般壓阻式傳感器是在硅膜片上做成四個(gè)等值的電阻的應(yīng)變?cè)?,?gòu)成惠斯通電橋。
壓阻式傳感器還有易于微型化、測(cè)量范圍寬、頻率響應(yīng)好(可測(cè)幾千赫茲的脈動(dòng)壓力)和精度高等特點(diǎn)。但在使用過(guò)程中,要注意硅壓阻式壓力傳感器對(duì)溫度很敏感,在具體的應(yīng)用電路中要采用溫度補(bǔ)償。目前大多數(shù)硅壓阻式傳感器已將溫度補(bǔ)充電路做在傳感器中,從而使得這類傳感器的溫度系數(shù)小于土0.3%的量程。
壓阻式傳感器是在圓形硅膜片上擴(kuò)散出四個(gè)電阻,這四個(gè)電阻接成惠斯登電橋。當(dāng)有應(yīng)力作用時(shí),兩個(gè)電阻的阻值增加,增另外由于溫度影響,使每個(gè)電阻都有變化量。且用線性方程近似求解可充分利用較為成熟的線性方程組的數(shù)值方法理淪,使問(wèn)題大大簡(jiǎn)化,因此在實(shí)際應(yīng)用中仍具有重要意義,而參量變化較大時(shí),忽略交叉靈敏度對(duì)于求解精度影響較大。

