Qu'est-ce qu'un capteur piézorésistif?

Un capteur piézorésais est un appareil qui utilise des changements dans la résistivité de certains matériaux semi-conducteurs lorsqu'il est soumis à une contrainte mécanique pour effectuer une action électronique.Ce phénomène piézorésistif est basé sur la tendance des matériaux à subir des changements dans leurs caractéristiques résistives latentes lorsqu'elles sont fléchies par l'exposition à la pression ou à la contrainte.Cela provoque un changement correspondant dans tout courant électrique passant par le dispositif qui se traduit par une mesure ou une lecture.Les matériaux semi-conducteurs couramment utilisés dans les dispositifs piézorésives sont généralement les mêmes familles métalliques et en silicone de base utilisées dans la plupart des composants électroniques.Ces composants sont disponibles avec un large éventail de caractéristiques de sensibilité pour répondre aux exigences de diverses industries.

Lorsque certains matériaux semi-conducteurs sont exposés à une contrainte mécanique, à leur résistivité ou à leur capacité de base à s'opposer au flux de courant électrique, aux changements.Ce changement dans le caractère résistif des matériaux modifie évidemment sa valeur de résistance spécifique.Il en résulte une augmentation ou une baisse de tout courant passé à travers l'appareil qui est ensuite utilisé pour indiquer ou mesurer la contrainte impliquée.L'effet piézorésistif est exploité pour créer une gamme de dispositifs semi-conducteurs sensibles à la déviation utilisés pour enregistrer et mesurer les forces induisant des contraintes telles que l'accélération et la pression.

Ce type de capteur est généralement construit en substrats semi-conducteurs tels que le germanium, le silicone polycristallin, le silicone amorphe et le silicone monocristalliste.Un capteur typique se compose d'un diaphragme semi-conducteur sensible à la pression avec plusieurs contacts N + et P + qui y sont fixés.Le courant électrique est passé à travers la tranche à un rythme en fonction de sa résistance.Ce transfert de courant et la lecture qui en résulte diffère en fonction des changements de résistance dans le composant lorsque le diaphragme est exposé à la pression.Ces capteurs vont en complexité des piézorésistants simples avec une stabilité limitée de plage et de température à des fruits piézo-piézores très stables et précis.

Le capteur piézorésistif est utilisé dans une grande variété d'applications impliquant la mesure de la contrainte mécanique.L'industrie automobile les utilise comme capteurs de vide et de pression ou pour indiquer les niveaux de pétrole et de gaz.Ils sont également utilisés dans le domaine médical dans des appareils tels que les équipements de mesure de la pression artérielle.Les jauges de profondeur utilisées par les plongeurs en mer profonde utilisent également la technologie des capteurs piézorésives pour produire des lectures de profondeur précises.Ces appareils sont également utilisés dans les altimètres d'avions et les instruments de pression barométrique.

Les capteurs dépendants de la pression de ce type sont également souvent utilisés dans les instruments de mesure électroniques qui utilisent des circuits et des composants tels que le pont de Wheatstone et les transistors bipolaires.Les accéléromètres utilisés pour mesurer l'orientation de position, l'accélération et les forces de vibration utilisent également la technologie des capteurs piézorésistants pour produire leurs lectures.Cette technologie a également trouvé son chemin dans l'environnement domestique avec de nombreux lave-vaisselle, aspirateurs et fabricants de machines à laver les utilisant dans leurs produits.