O que é um sensor piezoresistivo?
Um sensor piezoresistivo é um dispositivo que utiliza alterações na resistividade de certos materiais semicondutores quando submetidos ao estresse mecânico para efetuar uma ação eletrônica. Esse fenômeno piezoresistivo é baseado nesses materiais tendência a sofrer alterações em suas características resistentes latentes quando flexionado pela exposição à pressão ou ao estresse. Isso causa uma alteração correspondente em qualquer corrente elétrica que passa pelo dispositivo que se traduz em uma medição ou leitura. Os materiais semicondutores comumente usados em dispositivos piezoresistivos são geralmente as mesmas famílias metálicas e silicone básicas usadas na maioria dos componentes eletrônicos. Esses componentes estão disponíveis com uma ampla gama de características de sensibilidade para atender aos requisitos de diversas indústrias. Esta mudança no caráter resistivo dos materiais obviouSly altera seu valor específico de resistência. Isso resulta em uma ascensão ou queda em qualquer corrente passada através do dispositivo que é então usado para indicar ou medir a tensão envolvida. O efeito piezoresistivo é aproveitado para criar uma gama de dispositivos semicondutores sensíveis à deflexão usados para registrar e medir forças indutoras de estresse, como aceleração e pressão.
Esse tipo de sensor é tipicamente construído de substratos semicondutores, como germânio, silicone policristalino, silicone amorfo e silicone de cristal único. Um sensor típico consiste em um diafragma semicondutor sensível à pressão com vários contatos N+ e P+ ligados a ele. A corrente elétrica é passada através da bolacha a uma taxa, dependendo de sua resistência. Essa transferência atual e a leitura resultante diferem de acordo com as mudanças de resistência no componente quando o diafragma é exposto à pressão. Esses sensores rAnge em complexidade de piezoresistores simples com faixa limitada e estabilidade de temperatura a piezo-fets altamente estáveis e precisos.
O sensor piezoresistivo é usado em uma ampla variedade de aplicações envolvendo medição de tensão mecânica. A indústria automotiva os emprega como sensores de vácuo e pressão ou para dar indicação de níveis de petróleo e gás. Eles também são usados no campo médico em dispositivos como equipamentos de medição da pressão arterial. Os medidores de profundidade usados por mergulhadores do fundo do mar também empregam a tecnologia de sensores piezoresistivos para produzir leituras precisas de profundidade. Esses dispositivos também são usados em altímetros de aeronaves e instrumentos de pressão barométrica.
Os sensores dependentes da pressão desse tipo também são frequentemente usados em instrumentos eletrônicos de medição que usam circuitos e componentes, como a ponte Wheatstone e os transistores bipolares. Os acelerômetros usados para medir as forças de orientação, aceleração e vibração posicionais também utilizam tecnologia de sensores piezoresistivos to Produza suas leituras. Essa tecnologia também encontrou seu caminho para o ambiente doméstico, com muitos lavadores de louça, aspiradores de pó e fabricantes de máquinas de lavagem que os usam em seus produtos.