熱電阻介紹壓阻式壓力傳感器

    壓阻式壓力傳感器是使用硅和鍺等熱電阻半導(dǎo)體質(zhì)料的壓阻效應(yīng)，即半導(dǎo)體單晶在沿縱向受力時(shí)，其電阻率的變革與晶軸偏向所受的應(yīng)力成正比的原理制成的.壓阻式壓力傳感器的敏捷度取決于半導(dǎo)體質(zhì)料的種類、晶軸偏向、雜質(zhì)濃度和溫度等.與金屬電阻應(yīng)變式壓力傳感器相比，壓阻式壓力傳感器的敏捷度要高幾十倍，且體積小，機(jī)器滯后小;但熱穩(wěn)固性差，當(dāng)應(yīng)變較大時(shí)其非線性比力嚴(yán)峻。
    半導(dǎo)體應(yīng)變片有體型、擴(kuò)散型、薄膜型三種范例，壓阻式壓力傳感器使用的是擴(kuò)散型半導(dǎo)體應(yīng)變片.它以硅膜片作為彈性元件，在膜片上用集成電路擴(kuò)散工藝制成四個(gè)等值半導(dǎo)體電阻，構(gòu)成惠斯登電橋.當(dāng)膜片受力后，由于半導(dǎo)體的壓阻效應(yīng)，電阻值產(chǎn)生變革，測出電橋的輸出信號，即可得到壓力的變革值.
    壓阻式壓力傳感器的布局如圖3-13所示.硅膜片由0. 1mmN型單晶硅制成，安置在硅環(huán)支座上.四個(gè)熱電偶等值電阻，此中R,,R。位于膜片*位置，感覺正的徑向應(yīng)力;R,,R:位于膜片邊沿感覺負(fù)的徑向應(yīng)力.
    和金屬電阻應(yīng)變片雷同.擴(kuò)散到硅膜片上的四個(gè)等值電阻，也會因溫度影響而引起虛偽的應(yīng)力輸出.并且由于半導(dǎo)體硅和鍺的電阻謐度系數(shù)為(700^-7000) X 10-6/ C，比金屬電阻應(yīng)變片所用的康銅絲的溫度系數(shù)大千倍，半導(dǎo)體的敏捷系數(shù)也比康銅大幾十倍，因此壓阻式壓力傳感器受溫度變革的影響會有更大的虛很應(yīng)力愉出。為相識決多點(diǎn)熱電偶壓阻式壓力傳感器的溫度賠償題目，除了四個(gè)等值電阻要接玉成橋電路愉出外，還需接納別的的溫度賠償措施.由于半導(dǎo)體晶體的敏捷系數(shù)隨溫度的上升而降落，因此一種簡樸的沮度賠償措施，是將二極管對稱地串接在電源回路上(見圖3-14).當(dāng)溫度升高時(shí)，半導(dǎo)體敏捷度降落，傳感器輸出也隨之降落;但由于二極管的負(fù)溫度特性，當(dāng)溫度升高時(shí)二極管壓降減小，使電橋AB兩頭供電電壓進(jìn)步，從而使電橋的輸出也相應(yīng)進(jìn)步，如許即可到達(dá)溫度賠償?shù)哪繕?biāo).
    壓阻式壓力傳感器由于敏捷度高、精度高、布局簡樸、可微型化，加上熱套熱電阻固有頻率高，可用于高頻測里，因此在航空、航天和實(shí)行室中得到遍及應(yīng)用.

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