Estructura del sensor piezoresistivo

En este sensor, la tira de resistencia está integrada en el diafragma de silicio monocristalino por proceso de integración para hacer un chip piezoresistivo de silicio, y la periferia de este chip se empaqueta fijamente en la carcasa, y los cables de los electrodos se conducen. El sensor de presión piezoresistiva, también conocido como sensor de presión en estado sólido, es diferente del medidor de deformación adhesiva, que necesita sentir la fuerza externa indirectamente a través de elementos sensibles elásticos, pero siente directamente la presión medida a través del diafragma de silicio.

Un lado del diafragma de silicio es una cavidad de alta presión que se comunica con la presión medida, y el otro lado es una cavidad de baja presión que se comunica con la atmósfera. En general, el diafragma de silicio está diseñado como un círculo con periferia fija, y la relación de diámetro a espesor es de aproximadamente 20 ~ 60. Cuatro tiras de resistencia de impureza P se difunden localmente en la diafragma circular del silicio y se conectan a un puente completo, dos de las cuales están en la zona de tensión compresiva y las otras dos están en la zona de tensión de tensión, que son simmétricos con el respeto de la tensión de la tensión.

Además, también hay diafragma de silicio cuadrado y sensor de columna de silicio. El sensor cilíndrico de silicio también está hecho de tiras resistivas por difusión en una cierta dirección de un plano de cristal del cilindro de silicio, y dos tiras resistivas de estrés por tracción y dos tiras resistivas de estrés por compresión forman un puente completo.

El sensor piezoresistivo es un dispositivo realizado por resistencia a la difusión en el sustrato del material semiconductor de acuerdo con el efecto piezoresistivo del material semiconductor. Su sustrato se puede usar directamente como un sensor de medición, y la resistencia a la difusión está conectada en el sustrato en forma de puente.

Cuando el sustrato se deforma por la fuerza externa, los valores de resistencia cambiarán y el puente producirá una salida desequilibrada correspondiente. Los sustratos (o diafragmas) utilizados como sensores piezoresistivos son principalmente obleas de silicio y obleas de germanio. Los sensores piezoresistivos de silicio hechos de obleas de silicio, ya que los materiales sensibles han atraído cada vez más atención, especialmente los sensores piezoresistivos de estado sólido para medir la presión y la velocidad son los más utilizados.