這種傳感器采用集成工藝將電阻條集成在單晶硅膜片上,制成硅壓阻芯片,并將此芯片的周邊固定封裝于外殼之內(nèi),引出電極引線(概述圖)。壓阻式壓力傳感器又稱為固態(tài)壓力傳感器,它不同于粘貼式應(yīng)變計(jì)需通過(guò)彈性敏感元件間接感受外力,而是直接通過(guò)硅膜片感受被測(cè)壓力的。
壓阻式壓力傳感器是利用單晶硅的壓阻效應(yīng)而構(gòu)成。采用單晶硅片為彈性元件,在單晶硅膜片上利用集成電路的工藝,在單晶硅的特定方向擴(kuò)散一組等值電阻,并將電阻接成橋路,單晶硅片置于傳感器腔內(nèi)。當(dāng)壓力發(fā)生變化時(shí),單晶硅產(chǎn)生應(yīng)變,使直接擴(kuò)散在上面的應(yīng)變電阻產(chǎn)生與被測(cè)壓力成正比的變化,再由橋式電路獲相應(yīng)的電壓輸出信號(hào)。
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(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。

