Sensor de presión piezoresistiva

Sensores de presión piezoresistivase basan principalmente en el efecto piezoresistivo. El efecto piezoresistivo se usa para describir el cambio en la resistencia de un material bajo estrés mecánico. A diferencia del efecto piezoeléctrico, el efecto piezoresistivo solo produce un cambio en la impedancia, no una carga eléctrica.

Se han encontrado efectos piezoresistivos en la mayoría de los materiales metálicos y semiconductores. Resistencia del material en sí, lo que hace que su factor de grado sean cientos de veces más grandes que el de los metales. El cambio de resistencia del silicio de tipo n se debe principalmente a la redistribución de los portadores entre las valles de la banda de conducción de diferentes movilidades causadas por el desplazamiento de sus tres pares de la banda de conducción, que en el giro cambia la movilidad de los electrones en diferentes direcciones de flujo. Silicón de tipo P, este fenómeno se vuelve más complejo y también conduce a un cambio de masa equivalente y una conversión de agujeros.

Los sensores de presión piezoresistiva generalmente están conectados a un puente de piedra de trigo a través de los cables. Por lo general, no hay presión externa sobre el núcleo sensible, y el puente está en un estado equilibrado (llamado posición cero). Cuando se presuriza el sensor, la resistencia al chip cambia y el puente perderá su equilibrio. Si se agrega una fuente de alimentación de corriente o voltaje constante al puente, el puente emitirá una señal de voltaje correspondiente a la presión, de modo que el cambio de resistencia del sensor se convierte en una salida de señal de presión a través del puente. corriente. La señal de corriente está compensada por el bucle de corrección no lineal, es decir, se genera una señal de salida estándar de 4-20 mA con el voltaje de entrada que tiene una relación lineal correspondiente.

Para reducir la influencia del cambio de temperatura en el valor de resistencia del núcleo y mejorar la precisión de la medición, el sensor de presión adopta medidas de compensación de temperatura para mantener un alto nivel de indicadores técnicos como la deriva cero, la sensibilidad, la linealidad y la estabilidad.