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)。
壓阻式傳感器廣泛地應(yīng)用于航天、航空、航海、石油化工、動力機械、生物醫(yī)學(xué)工程、氣象、地質(zhì)、地震測量等各個領(lǐng)域。在航天和航空工業(yè)中壓力是一個關(guān)鍵參數(shù),對靜態(tài)和動態(tài)壓力,局部壓力和整個壓力場的測量都要求很高的精度。
體型壓阻傳感器:利用半導(dǎo)體材料電阻制成粘貼式的應(yīng)變片(半導(dǎo)體應(yīng)變片),用此應(yīng)變片制成的傳感器稱為半導(dǎo)體應(yīng)變式傳感器,其工作原理是基于半導(dǎo)體材料的壓阻效應(yīng)。這是一種將半導(dǎo)體材料硅或鍺晶體按一定方向切割成的片狀小條,經(jīng)腐蝕壓焊粘貼在基片上而成的應(yīng)變片。
壓阻式傳感器是在圓形硅膜片上擴散出四個電阻,這四個電阻接成惠斯登電橋。當(dāng)有應(yīng)力作用時,兩個電阻的阻值增加,增另外由于溫度影響,使每個電阻都有變化量。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,使問題大大簡化,因此在實際應(yīng)用中仍具有重要意義,而參量變化較大時,忽略交叉靈敏度對于求解精度影響較大。

