В качестве подложки датчика давления используется пластина из монокристаллического кремния N-типа. Во-первых, кремниевая пластина превращается в пластичный элемент, несущий силу с определенным геометрическим рисунком. Здесь несущее усилие положение монокристаллической кремниевой пластины преобразовано в четыре диффузионных резистора P-типа вдоль разных направлений кристалла, а затем четыре резистора используются для образования четырех мостов Арм-Уитстона, под действием внешней силы изменение значения сопротивления становится выходным электрическим сигналом. Этот мост Уитстона с эффектом давления является сердцем датчика давления и обычно называется пьезорезистивной мостовой схемой (рис. 1). Характеристики пьезорезистивной мостовой схемы: ①Величина сопротивления четырех плеч мостовой схемы одинакова (все R0); ②Пьезорезистивное действие соседних плеч мостовой схемы имеет одинаковый номинал и противоположные знаки; ③Сопротивление четырех плеч мостовой схемы. Температурный коэффициент одинаков и при одинаковой температуре от начала до конца. На рисунке R0 - это значение сопротивления при отсутствии нагрузки при комнатной температуре; 墹 RT - изменение, вызванное температурным коэффициентом сопротивления (α) при изменении температуры; 墹 Rδ - изменение сопротивления, вызванное силой деформации (ε); мост Выходное напряжение u=I0 и Rδ=I0RGδ (источник постоянного тока мост)
В формуле I0 - ток источника постоянного тока, а E - напряжение источника постоянного напряжения. Выходное напряжение пьезорезистивной мостовой схемы непосредственно положительно коррелирует с силой деформации (ε) и не имеет ничего общего с RT, вызванным температурным коэффициентом резистора, что значительно снижает температурный дрейф катушки индуктивности. Наиболее широко используемый полупроводниковый датчик давления - это датчик для измерения давления жидкости. Ключевой структурой являются все мембранные коробки, состоящие из сырья фотоэлектрических элементов (рис. 2). Диафрагма имеет форму чашки, а внутренняя часть чашки является частью внешней силы, а цепь моста давления сделана на дне чашки. Используйте тот же монокристаллический кремний, чтобы сделать круглый пьедестал, а затем прикрепите диафрагму к пьедесталу. Этот тип датчика давления обладает такими преимуществами, как высокая чувствительность, малый размер, затвердевание и т. Д., И широко используется в авиалиниях, авиакосмической отрасли, в измерительных приборах и медицинском оборудовании.
