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。
1、靈敏度非常高,有時(shí)傳感器的輸出不需放大可直接用于測(cè)量;
2、分辨率高,例如測(cè)量壓力時(shí)可測(cè)出10~20Pa的微壓;
3、測(cè)量元件的有效面積可做得很小,故頻率響應(yīng)高;
4、可測(cè)量低頻加速度和直線加速度。
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)。

