Компоненты микросистемной техники. Часть 1. Коноплев Б.Г - 18 стр.

UptoLike

пьезорезистор
мембрана
Рис. 9. Пьезорезистивный чувствительный элемент
Резисторы обычно крепятся на кремниевой мембране. Отклонение
последней ведет к изменению геометрических размеров резисторов, в
результате чего меняется их сопротивление [14]:
ΔR
R
= 1
Δl
l
Δρ
ρ
,
где R изменение сопротивления, R исходное сопротивление, μ
коэффициент Пуассона, l – изменение длины резистора, l – начальная
длина резистора, ρ изменение удельного сопротивления резистора,
ρ – начальное удельное сопротивление резистора.
Для пьезорезистивных сенсоров используют резисторы, сопротив-
ление которых пропорционально внешнему давлению. В этом случае
изменением удельного сопротивления пренебрегают, поскольку изме-
нения геометрических размеров будет пропорционально приложенно-
му давлению [14].
В таких сенсорах фольга из полупроводникового полимера накла-
дывается на электроды встречно-штыревого преобразователя (рис. 10).
Если на электроды подано напряжение при отсутствии давления, со-
противление преобразователя составляет порядка мега Ом [14].
Под действием внешней силы по полимерной фольге течет ток, то
есть возникает параллельная цепь, что приводит к уменьшению сопро-
тивления всего датчика. В этом случае сопротивление чувствительного
элемента является обратно пропорциональным приложенному давле-
нию [14].
Рабочие характеристики пьезорезистивных преобразователей за-
висят от температуры и давления. Чем выше температура, тем выше
чувствительность датчиков. Любое остаточное напряжение, возникаю-
щее в датчике в процессе его изготовления, также оказывает влияние
18