Pjezorezistīvā sensora uzbūve

Šajā sensorā rezistora sloksne ir integrēta monokristāliskā silīcija diafragmā ar integrācijas procesu, lai izveidotu silīcija pjezorezistīvu mikroshēmu, un šīs mikroshēmas perifērija ir nekustīgi iesaiņota apvalkā, un elektrodu vadi tiek izvadīti. Pjezorezistīvais spiediena sensors, kas pazīstams arī kā cietvielu spiediena sensors, atšķiras no līmējošā deformācijas mērītāja, kam ārējais spēks ir jāsajūt netieši caur elastīgiem jutīgiem elementiem, bet tieši jāsajūt izmērītais spiediens caur silīcija diafragmu.

Viena silīcija diafragmas puse ir augstspiediena dobums, kas sazinās ar izmērīto spiedienu, bet otra puse ir zema spiediena dobums, kas sazinās ar atmosfēru. Parasti silīcija diafragma ir veidota kā aplis ar fiksētu perifēriju, un diametra attiecība pret biezumu ir aptuveni 20 ~ 60. Četras P piemaisījumu pretestības sloksnes tiek lokāli izkliedētas uz apļveida silīcija diafragmas un savienotas pilnā tiltā, no kuriem divi atrodas spiedes sprieguma zonā un pārējās divas atrodas stiepes sprieguma zonā, kas ir simetriski attiecībā pret diafragmas centru.

Turklāt ir arī kvadrātveida silīcija diafragma un silīcija kolonnas sensors. Silīcija cilindriskais sensors ir izgatavots arī no pretestības sloksnēm, izmantojot difūziju noteiktā silīcija cilindra kristāla plaknes virzienā, un divas stiepes sprieguma pretestības sloksnes un divas spiedes sprieguma pretestības sloksnes veido pilnu tiltu.

Pjezorezistīvais sensors ir ierīce, kas izgatavota ar difūzijas pretestību uz pusvadītāju materiāla substrāta saskaņā ar pusvadītāju materiāla pjezorezistīvo efektu. Tās substrātu var tieši izmantot kā mērīšanas sensoru, un difūzijas pretestība ir savienota substrātā tilta veidā.

Kad pamatne tiek deformēta ārēja spēka ietekmē, pretestības vērtības mainīsies un tilts radīs atbilstošu nelīdzsvarotu izvadi. Substrāti (vai diafragmas), ko izmanto kā pjezorezistīvos sensorus, galvenokārt ir silīcija vafeles un germānija vafeles. Silīcija pjezorezistīvie sensori, kas izgatavoti no silīcija plāksnēm kā jutīgi materiāli, ir piesaistījuši arvien lielāku uzmanību, jo īpaši visplašāk tiek izmantoti cietvielu pjezorezistīvie sensori spiediena un ātruma mērīšanai.