傳感器應(yīng)用技術(shù) 課件 4-8壓阻效應(yīng)與壓阻傳感器的應(yīng)用

《傳感器應(yīng)用技術(shù)》課程Piezoresistiveeffectandapplicationofpiezoresistivesensor壓阻效應(yīng)與壓阻傳感器的應(yīng)用Sensorsapplicationtechnology1.

半導(dǎo)體的壓阻效應(yīng)2.半導(dǎo)體壓阻效應(yīng)的特點(diǎn)3.壓阻式傳感器4.壓阻式傳感器的應(yīng)用課程內(nèi)容CourseContents1.半導(dǎo)體的壓阻效應(yīng)

是指當(dāng)半導(dǎo)體受到應(yīng)力作用時(shí)，由于載流子遷移率的變化，使其電阻率發(fā)生變化的現(xiàn)象。

它是C.S史密斯在1954年對(duì)硅和鍺的電阻率與應(yīng)力變化特性測(cè)試中發(fā)現(xiàn)的。壓阻效應(yīng)的強(qiáng)弱可以用壓阻系數(shù)π來(lái)表征。壓阻系數(shù)π被定義為單位應(yīng)力作用下電阻率的相對(duì)變化。壓阻效應(yīng)有各向異性特征，沿不同的方向施加應(yīng)力和沿不同方向通過(guò)電流，其電阻率變化會(huì)不相同。半導(dǎo)體的壓阻效應(yīng)2.半導(dǎo)體壓阻效應(yīng)的特點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：①靈敏度與精度高。②易于小型化和集成化。③結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工作可靠，在幾十萬(wàn)次疲勞試驗(yàn)后，性能保持不變。④動(dòng)態(tài)特性好，其響應(yīng)頻率為103～105Hz。缺點(diǎn)：對(duì)溫度很敏感，溫度誤差較大，必須要有溫度補(bǔ)償。壓阻效應(yīng)被用來(lái)制成各種壓力、應(yīng)力、應(yīng)變、速度、加速度傳感器，把力學(xué)量轉(zhuǎn)換成電信號(hào)。

半導(dǎo)體壓阻效應(yīng)的特點(diǎn)3.壓阻傳感器

是指利用單晶硅材料的壓阻效應(yīng)和集成電路技術(shù)制成的傳感器。壓阻傳感器4.壓阻傳感器的應(yīng)用

壓阻式傳感器廣泛地應(yīng)用于航天、航空、航海、石油化工、動(dòng)力機(jī)械、生物醫(yī)學(xué)工程、氣象、地質(zhì)、地震測(cè)量等各個(gè)領(lǐng)域。

在航天和航空工業(yè)中壓力是一個(gè)關(guān)鍵參數(shù)，對(duì)靜態(tài)和動(dòng)態(tài)壓力，局部壓力和整個(gè)壓力場(chǎng)的測(cè)量都要求很高的精度。壓阻式傳感器是用于這方面的較理想的傳感器。在生物醫(yī)學(xué)方面，壓阻式傳感器也是理想的檢測(cè)工具。已制成擴(kuò)散硅膜薄到10微米，外徑僅0.5毫米的注射針型壓阻式壓力傳感器和能測(cè)量心血管、顱內(nèi)、尿道、子宮和眼球內(nèi)壓力的傳感器。還有效地應(yīng)用于爆炸壓力和沖擊波的測(cè)量、真空測(cè)量、監(jiān)測(cè)和控制汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的性能以及諸如測(cè)量槍炮膛內(nèi)壓力、發(fā)射沖擊波等兵器方面的測(cè)量。此外，在油井壓力測(cè)量、隨鉆測(cè)向和測(cè)位地下密封電纜故障點(diǎn)的檢測(cè)以及流量和液位測(cè)量等方面都廣泛應(yīng)用壓阻式傳感器。壓阻傳感器的應(yīng)用4.壓阻傳感器的應(yīng)用應(yīng)用于飛機(jī)的風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)4.壓阻傳感器的應(yīng)用應(yīng)用于爆炸沖擊波的測(cè)量4.壓阻傳感器的應(yīng)用應(yīng)用于地震監(jiān)測(cè)4.壓阻傳感器的應(yīng)用應(yīng)用于自動(dòng)供水系統(tǒng)4.壓阻傳感器的應(yīng)用應(yīng)用于醫(yī)療行業(yè)4.壓阻傳感器的應(yīng)用應(yīng)用于醫(yī)療行業(yè)