Hva er en piezoresistiv sensor?

En piezoresistiv sensor er en enhet som gjør bruk av endringer i resistiviteten til visse halvledermaterialer når den utsettes for mekanisk stress for å påvirke en elektronisk virkning.Dette piezoresistive fenomenet er basert på disse materialens tendens til å gjennomgå endringer i deres latente resistive egenskaper når de er bøyd ved eksponering for trykk eller stress.Dette forårsaker en tilsvarende endring i en hvilken som helst elektrisk strøm som går gjennom enheten som betyr en måling eller avlesning.Halvledermaterialer som vanligvis brukes i piezoresistive enheter er generelt de samme grunnleggende metalliske og silikonfamiliene som brukes i de fleste elektroniske komponenter.Disse komponentene er tilgjengelige med et bredt spekter av følsomhetsegenskaper som passer kravene til forskjellige bransjer.

Når visse halvledermaterialer blir utsatt for mekanisk stress, deres resistivitet eller grunnleggende evne til å motsette seg elektrisk strømstrøm, endringer.Denne endringen i materialene resistive karakter endrer åpenbart dens spesifikke motstandsverdi.Dette resulterer i en økning eller fall i en hvilken som helst strøm som føres gjennom enheten som deretter brukes til å indikere eller måle stresset som er involvert.Den piezoresistive effekten utnyttes for å skape en rekke avbøyningssensitive halvlederinnretninger som brukes til å registrere og måle stressinduserende krefter som akselerasjon og trykk.

Denne typen sensor er typisk konstruert av halvlederunderlag som germanium, polykrystallinsk silikon, amorf silikon og enkeltkrystallsilikon.En typisk sensor består av en trykkfølsom halvleder membran med flere N+ og P+ -kontakter festet til den.Elektrisk strøm føres gjennom skiven med en hastighet avhengig av dens motstand.Denne nåværende overføringen og den resulterende avlesningen er forskjellig i henhold til motstandsendringene i komponenten når mellomgulvet blir utsatt for trykk.Disse sensorene varierer i kompleksitet fra enkle piezoresistorer med begrenset rekkevidde og temperaturstabilitet til svært stabile og nøyaktige piezo-FETS.

Den piezoresistive sensoren brukes i en rekke anvendelser som involverer mekanisk stressmåling.Bilindustrien bruker dem som vakuum- og trykksensorer eller for å gi indikasjon på olje- og gassnivå.De brukes også i det medisinske feltet i enheter som måleutstyr for blodtrykk.Dybdemålere som brukes av Deep Sea Divers bruker også piezoresistiv sensorteknologi for å produsere nøyaktige dybdelesninger.Disse enhetene brukes også i flyhøytdyr og barometriske trykkinstrumenter.

Trykkavhengige sensorer av denne typen brukes også ofte i elektroniske måleinstrumenter som bruker kretsløp og komponenter som Wheatstone Bridge og bipolare transistorer.Akselerometre som brukes til å måle posisjonsorientering, akselerasjon og vibrasjonskrefter bruker også piezoresistiv sensorteknologi for å produsere avlesningene deres.Denne teknologien har også funnet veien inn i det hjemlige miljøet med mange oppvaskmaskiner, støvsugere og vaske maskinprodusenter som bruker dem i produktene sine.