Пьезорезистивті сенсордың құрылымы

Бұл сенсорда резистор жолағы кремний пьезорезистивті чипін жасау үшін біріктіру процесі арқылы монокристалды кремний диафрагмасына біріктірілген және бұл чиптің перифериясы қабықшаға бекітілген және электрод сымдары шығарылады. Пьезорезистивті қысым сенсоры, сондай-ақ қатты күйдегі қысым датчигі ретінде белгілі, икемді сезімтал элементтер арқылы сыртқы күшті жанама түрде сезінуі керек, бірақ кремний диафрагмасы арқылы өлшенетін қысымды тікелей сезінетін жабысқақ тензометрден ерекшеленеді.

Кремний диафрагмасының бір жағы өлшенген қысыммен байланысатын жоғары қысымды қуыс, ал екінші жағы атмосферамен байланысатын төмен қысымды қуыс. Әдетте, кремний диафрагмасы бекітілген перифериясы бар шеңбер ретінде жобаланған және диаметрінің қалыңдығына қатынасы шамамен 20 ~ 60 құрайды. Төрт P қоспаға төзімді жолақтар дөңгелек кремний диафрагмасында жергілікті түрде таралады және толық көпірге қосылады, олардың екеуі қысу кернеу аймағында, ал қалған екеуі диафрагманың ортасына қатысты симметриялы созылу кернеу аймағында болады.

Бұдан басқа, төртбұрышты кремний диафрагмасы және кремний бағанының сенсоры да бар. Кремний цилиндрлік датчигі де кремний цилиндрінің кристалдық жазықтығының белгілі бір бағыты бойынша диффузия арқылы резистивті жолақтардан жасалған және екі созылу кернеуіне төзімді жолақ және екі қысу кернеуіне төзімді жолақ толық көпір құрайды.

Пьезорезистивті сенсор – жартылай өткізгіш материалдың пьезорезистивті әсеріне сәйкес жартылай өткізгіш материалдың астарындағы диффузиялық кедергі арқылы жасалған құрылғы. Оның астары өлшеу сенсоры ретінде тікелей пайдаланылуы мүмкін, ал диффузиялық кедергі субстратта көпір түрінде қосылады.

Субстрат сыртқы күш әсерінен деформацияланған кезде, қарсылық мәндері өзгереді және көпір сәйкес теңгерілмеген өнімді шығарады. Пьезорезистивті сенсорлар ретінде қолданылатын субстраттар (немесе диафрагмалар) негізінен кремний пластиналары және германий пластиналары болып табылады. Сезімтал материалдар ретінде кремний пластинкаларынан жасалған кремний пьезорезистивті датчиктер барған сайын көбірек назар аударды, әсіресе қысым мен жылдамдықты өлшеуге арналған қатты күйдегі пьезорезистивті сенсорлар кеңінен қолданылады.