Cảm biến Piezoresistive là gì?

Một cảm biến piezoresistive là một thiết bị sử dụng các thay đổi trong điện trở suất của một số vật liệu bán dẫn nhất định khi chịu căng thẳng cơ học để thực hiện một hành động điện tử.Hiện tượng Piezoresistive này dựa trên các vật liệu này có xu hướng trải qua những thay đổi trong các đặc điểm điện trở tiềm ẩn của chúng khi bị uốn cong khi tiếp xúc với áp lực hoặc căng thẳng.Điều này gây ra một sự thay đổi tương ứng trong bất kỳ dòng điện nào đi qua thiết bị chuyển thành phép đo hoặc đọc.Các vật liệu bán dẫn thường được sử dụng trong các thiết bị áp dụng thường là các họ kim loại và silicon cơ bản giống nhau được sử dụng trong hầu hết các thành phần điện tử.Các thành phần này có sẵn với một loạt các đặc điểm độ nhạy để phù hợp với các yêu cầu của các ngành công nghiệp khác nhau. Khi một số vật liệu bán dẫn nhất định tiếp xúc với căng thẳng cơ học, điện trở suất hoặc khả năng cơ bản để phản đối dòng điện điện, thay đổi.Sự thay đổi này trong đặc tính điện trở của vật liệu rõ ràng thay đổi giá trị điện trở cụ thể của nó.Điều này dẫn đến sự gia tăng hoặc giảm trong bất kỳ dòng điện nào được truyền qua thiết bị sau đó được sử dụng để chỉ ra hoặc đo lường ứng suất liên quan.Hiệu ứng Piezoresistive được khai thác để tạo ra một loạt các thiết bị bán dẫn nhạy cảm chệch hướng được sử dụng để ghi lại và đo lường các lực gây ra căng thẳng như tăng tốc và áp suất.

Loại cảm biến này thường được xây dựng từ các chất nền bán dẫn như germanium, silicon polycrystalline, silicon vô định hình và silicon đơn tinh thể.Một cảm biến điển hình bao gồm một cơ hoành nhạy cảm với áp suất với một số tiếp điểm N+ và P+ được gắn vào nó.Dòng điện được truyền qua wafer với tốc độ tùy thuộc vào điện trở của nó.Việc chuyển dòng điện và đọc kết quả này khác nhau tùy theo sự thay đổi điện trở trong thành phần khi cơ hoành tiếp xúc với áp suất.Các cảm biến này phạm vi độ phức tạp từ các piezoresists đơn giản với phạm vi hạn chế và độ ổn định nhiệt độ với các fets piezo ổn định và chính xác cao.Cảm biến Piezoresistive được sử dụng trong nhiều ứng dụng khác nhau liên quan đến đo lường căng thẳng cơ học.Ngành công nghiệp ô tô sử dụng chúng làm cảm biến chân không và áp lực hoặc đưa ra chỉ dẫn về mức dầu và khí.Chúng cũng được sử dụng trong lĩnh vực y tế trong các thiết bị như thiết bị đo huyết áp.Đồng hồ đo độ sâu được sử dụng bởi các thợ lặn biển sâu cũng sử dụng công nghệ cảm biến piezoresistive để tạo ra các bài đọc độ sâu chính xác.Các thiết bị này cũng được sử dụng trong máy bay Altimet và dụng cụ áp suất khí quyển.Các cảm biến phụ thuộc áp suất của loại này cũng thường được sử dụng trong các dụng cụ đo điện tử sử dụng các mạch và các thành phần như cầu Wheatstone và bóng bán dẫn lưỡng cực.Máy đo gia tốc được sử dụng để đo định hướng vị trí, gia tốc và lực rung cũng sử dụng công nghệ cảm biến Piezoresistive để sản xuất các bài đọc của chúng.Công nghệ này cũng đã tìm được đường vào môi trường trong nước với nhiều máy rửa chén, máy hút bụi và các nhà sản xuất máy giặt sử dụng chúng trong các sản phẩm của họ.