压阻式传感器原理

　　压阻式感应器piezoresistance type transducer就是指运用光伏电池原材料的压阻效用和集成电路设计技术性做成的感应器。光伏电池原材料在遭到力的作用后，电阻产生变化，根据检测电源电路就可获得正比例于力转变 的信号輸出。压阻式感应器用以工作压力、抗拉力、压差和能够转化为力的变动的别的标量（如液位仪、瞬时速度、净重、应变力、总流量、真空值）的测定和操纵。

　　压阻式感应器是依据半导体器件的压阻效用在半导体器件的硅片上经蔓延电阻器而制作的元器件。其硅片可立即做为精确测量感测器元器件，蔓延电阻器在硅片内接成电桥电路方式。当硅片遭受外力而发生变形时，各阻值将产生变化，电桥电路便会发生对应的不平衡輸出。 作为压阻式感应器的硅片（或称脉冲阻尼器）原材料主要是为单晶硅片和锗片，单晶硅片为比较敏感 原材料而制作的硅压阻感应器愈来愈得到大家的高度重视，尤其是以精确测量工作压力和效率的固体压阻式感应器使用较为广泛。

　　压阻式感应器的运用

　　压阻式感应器普遍地运用于航空航天、航空公司、远洋航行、石油化工设备、传动设备、生物医学工程工程项目、气候、地质环境、地震灾害精确测量等各行各业。在航空航天和航天工业中工作压力是一个重要主要参数，对静止和动态性工作压力，部分工作压力和全部工作压力场的检测都需要很高的精密度。压阻式感应器是用来这块的比较理想的感应器。比如，用以精确测量直升机飞机翼的气旋压力分布，检测汽车发动机进风口的动态性崎变、叶栅的脉动饮料工作压力和飞机翼的颤动等。在飞机场涡喷发动机管理中心工作压力的检测中，应用专业制定的硅液位传感器，其操作温度达500℃之上。在波音客机的空气数据信息检测系统中选用了高精度达0.05%的配套设施硅液位传感器。在规格变小的垂直起降飞机模型模拟中，压阻式感应器能聚集组装在垂直起降飞机進口处和汽车发动机进气口道实体模型中。

　　单独感应器直徑仅2.36mm，共振频率达到300Hz，离散系统和落后均为全测量范围的±0.22%。在生物医学工程层面，压阻式感应器也是满意的测试工具。已做成蔓延硅膜薄到10μm，直径仅0.5mm的注射器型压阻式压力变送器和能精确测量心脑血管病、脑部、尿道口、孑宫和目光内的压力的感应器。图3是一种用以精确测量脑压的感应器的框架图。压阻式感应器还合理地运用于发生爆炸工作压力和震波的精确测量、真空泵精确测量、检测和操纵发动机的特性及其例如精确测量大枪膛内工作压力、发送震波等武器层面的精确测量。除此之外，在油气井压力测量、随钻测向和测位地底密封性电缆故障测试点的检验及其总流量和液位仪精确测量等领域都广泛运用压阻式感应器。伴随着微电子和电子计算机的进一步发展趋势，压阻式感应器的使用还将快速发展趋势。

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