Hvad er en piezoresistiv sensor?

En piezoresistiv sensor er en enhed, der bruger ændringer i resistiviteten af visse halvledermaterialer, når den udsættes for mekanisk stress for at påvirke en elektronisk virkning.Dette piezoresistive fænomen er baseret på disse materialens tendens til at gennemgå ændringer i deres latente resistive egenskaber, når de er bøjet af eksponering for tryk eller stress.Dette medfører en tilsvarende ændring i enhver elektrisk strøm, der passerer gennem enheden, der oversættes til en måling eller aflæsning.Halvledermaterialer, der ofte bruges i piezoresistive enheder, er generelt de samme basale metalliske og silikonefamilier, der bruges i de fleste elektroniske komponenter.Disse komponenter fås med en lang række følsomhedskarakteristika, der passer til kravene i forskellige industrier.

Når visse halvledermaterialer udsættes for mekanisk stress, deres resistivitet eller grundlæggende evne til at modsætte sig elektrisk strømstrøm, ændres.Denne ændring i materialerne resistiv karakter ændrer naturligvis dens specifikke modstandsværdi.Dette resulterer i en stigning eller fald i enhver strøm, der er ført gennem enheden, som derefter bruges til at indikere eller måle den involverede stress.Den piezoresistive virkning udnyttes for at skabe en række afbøjningsfølsomme halvlederenheder, der bruges til at registrere og måle stressinducerende kræfter, såsom acceleration og tryk.

Denne type sensor er typisk konstrueret af halvledersubstrater, såsom germanium, polykrystallinsk silikone, amorf silikone og enkelt krystalsilikone.En typisk sensor består af en trykfølsom halvledermembran med flere N+ og P+ -kontakter, der er knyttet til den.Elektrisk strøm føres gennem skiven med en hastighed afhængigt af dens modstand.Denne aktuelle overførsel og resulterende aflæsning adskiller sig i henhold til modstandens ændringer i komponenten, når membranen udsættes for tryk.Disse sensorer spænder i kompleksitet fra enkle piezoresistorer med begrænset rækkevidde og temperaturstabilitet til meget stabil og nøjagtig piezo-fet.

Den piezoresistive sensor bruges i en lang række anvendelser, der involverer mekanisk stressmåling.Bilindustrien anvender dem som vakuum- og tryksensorer eller for at give indikation af olie- og gasniveauer.De bruges også inden for det medicinske område på enheder som blodtryksmålingsudstyr.Dybde målere, der bruges af dybhavsdykkere, anvender også piezoresistive sensorteknologi til at producere nøjagtige dybdeaflæsninger.Disse enheder bruges også i flyets højdemetre og barometriske trykinstrumenter.

Trykafhængige sensorer af denne type bruges også ofte i elektroniske måleinstrumenter, der bruger kredsløb og komponenter såsom Wheatstone Bridge og Bipolar transistorer.Accelerometre, der bruges til at måle positionsorientering, acceleration og vibrationskræfter, bruger også piezoresistive sensorteknologi til at producere deres aflæsninger.Denne teknologi har også fundet vej ind i det indenlandske miljø med mange opvaskemaskiner, støvsugere og vaskemaskineproducenter, der bruger dem i deres produkter.