Structura senzorului piezorezistiv

În acest senzor, banda de rezistență este integrată pe diafragma de siliciu monocristalin prin proces de integrare pentru a face un cip piezoresistiv de siliciu, iar periferia acestui cip este ambalată fix în carcasă, iar cablurile electrodului sunt scoase afară. Senzorul de presiune piezorezistiv, cunoscut și sub denumirea de senzor de presiune în stare solidă, este diferit de tensiometrul adeziv, care trebuie să simtă forța externă indirect prin elemente elastice sensibile, dar simte direct presiunea măsurată prin diafragma de siliciu.

O parte a diafragmei de siliciu este o cavitate de înaltă presiune care comunică cu presiunea măsurată, iar cealaltă parte este o cavitate de joasă presiune care comunică cu atmosfera. În general, diafragma de siliciu este proiectată ca un cerc cu periferie fixă, iar raportul dintre diametru și grosime este de aproximativ 20 ~ 60. Patru benzi de rezistență la impurități P sunt difuzate local pe diafragma circulară de siliciu și conectate într-o punte completă, dintre care două sunt în zona de tensiuni de compresiune iar celelalte două sunt în zona de tensiuni de tracțiune, care sunt simetrice față de centrul diafragmei.

În plus, există și diafragmă pătrată de siliciu și senzor de coloană de siliciu. Senzorul cilindric de siliciu este, de asemenea, realizat din benzi rezistive prin difuzie într-o anumită direcție a unui plan cristalin al cilindrului de siliciu, iar două benzi rezistive la tracțiune și două benzi rezistive la compresiune formează o punte completă.

Senzorul piezoresistiv este un dispozitiv realizat prin rezistența la difuzie pe substratul materialului semiconductor în funcție de efectul piezoresistiv al materialului semiconductor. Substratul său poate fi utilizat direct ca senzor de măsurare, iar rezistența la difuzie este conectată în substrat sub formă de punte.

Când substratul este deformat de o forță externă, valorile rezistenței se vor schimba și puntea va produce o ieșire dezechilibrată corespunzătoare. Substraturile (sau diafragmele) utilizate ca senzori piezoresistivi sunt în principal plachete de siliciu și plachete de germaniu. Senzorii piezoresistivi de siliciu confecționați din plachete de siliciu ca materiale sensibile au atras din ce în ce mai multă atenție, în special senzorii piezorezistivi cu stare solidă pentru măsurarea presiunii și vitezei sunt cei mai folosiți.