¿Qué es un sensor piezoresistivo?
Un sensor piezoresistivo es un dispositivo que utiliza cambios en la resistividad de ciertos materiales semiconductores cuando se someten a estrés mecánico para efectuar una acción electrónica. Este fenómeno piezoresistivo se basa en la tendencia de estos materiales a sufrir cambios en sus características resistivas latentes cuando se flexiona por la exposición a la presión o el estrés. Esto provoca un cambio correspondiente en cualquier corriente eléctrica que pase a través del dispositivo que se traduce en una medición o lectura. Los materiales semiconductores comúnmente utilizados en dispositivos piezoresistivos son generalmente las mismas familias básicas de silicona y silicona utilizadas en la mayoría de los componentes electrónicos. Estos componentes están disponibles con una amplia gama de características de sensibilidad para adaptarse a los requisitos de diversas industrias.
Cuando ciertos materiales semiconductores están expuestos al estrés mecánico, su resistividad o la capacidad básica para oponerse al flujo de corriente eléctrica, cambios. Este cambio en el carácter resistivo de materiales obvioSly cambia su valor de resistencia específico. Esto da como resultado un aumento o caída en cualquier corriente que se pase a través del dispositivo que luego se usa para indicar o medir el estrés involucrado. El efecto piezoresistivo se aprovecha para crear una gama de dispositivos semiconductores sensibles a la desviación utilizados para registrar y medir fuerzas inductoras de estrés, como la aceleración y la presión.
Este tipo de sensor está típicamente construido con sustratos semiconductores como germanio, silicona policristalina, silicona amorfa y silicona de cristal único. Un sensor típico consiste en un diafragma de semiconductores sensibles a la presión con varios contactos N+ y P+ unidos a él. La corriente eléctrica se pasa a través de la oblea a una velocidad dependiendo de su resistencia. Esta transferencia de corriente y lectura resultante difieren de acuerdo con los cambios de resistencia en el componente cuando el diafragma está expuesto a la presión. Estos sensores rAnge en complejidad desde piezoresistores simples con rango limitado y estabilidad de temperatura hasta fets piezográficos altamente estables y precisos.
El sensor piezoresistivo se usa en una amplia variedad de aplicaciones que implican medición de estrés mecánico. La industria automotriz los emplea como sensores de vacío y presión o para dar una indicación de los niveles de petróleo y gas. También se usan en el campo de la medicina en dispositivos como el equipo de medición de la presión arterial. Los medidores de profundidad utilizados por los buzos de aguas profundas también emplean tecnología de sensores piezoresistivo para producir lecturas de profundidad precisas. Estos dispositivos también se utilizan en altímetros de aeronaves e instrumentos de presión barométrica.
Los sensores dependientes de la presión de este tipo también se usan a menudo en instrumentos de medición electrónicos que utilizan circuitos y componentes, como el puente de piedra de trigo y los transistores bipolares. Los acelerómetros utilizados para medir la orientación posicional, la aceleración y las fuerzas de vibración también utilizan la tecnología del sensor piezoresistivo To producir sus lecturas. Esta tecnología también ha llegado al entorno doméstico con muchos lavavajillas, aspiradoras y fabricantes de lavadoras que los usan en sus productos.