應(yīng)變式壓力傳感器和壓阻式傳感器的轉(zhuǎn)換原理是什么

2020-12-01 14:09:03 作者：jingchenchen

　　【太平洋汽車網(wǎng)】應(yīng)變式的原理是，力改變了彈性敏感元件的幾何尺寸，導(dǎo)致應(yīng)變計(jì)被拉長(zhǎng)或壓短，進(jìn)而導(dǎo)致材料的電阻發(fā)生變化，檢測(cè)這個(gè)電阻變化量可以測(cè)得外力的大小。壓阻式的原理是，當(dāng)力作用于硅晶體時(shí)，晶體的晶格發(fā)生變形，從而使得硅的電阻率發(fā)生變化。

應(yīng)變式傳感器用的是電阻應(yīng)變片和敏感彈性金屬結(jié)構(gòu)；壓阻式傳感器用的是單晶硅材料。

從原理上講，應(yīng)變式壓力傳感器，是外界的壓力（或拉力）引起應(yīng)變材料的幾何形狀（長(zhǎng)度或?qū)挾龋┌l(fā)生改變，進(jìn)而導(dǎo)致材料的電阻發(fā)生變化。檢測(cè)這個(gè)電阻變化量可以測(cè)得外力的大小。

壓阻式壓力傳感器通常是半導(dǎo)體壓敏材料。半導(dǎo)體壓阻式傳感器在受到外力后，自身的幾何形狀幾乎沒有什么改變，而是其晶格參數(shù)發(fā)生改變，影響到禁帶寬度。禁帶寬度哪怕是非常微小的改變，都會(huì)引起載流子密度很大的改變，這最終引起材料的電阻率發(fā)生改變。

可見兩種材料雖然都對(duì)外力變化呈現(xiàn)出電阻的變化，但原理不同。另外，應(yīng)變式材料對(duì)外力的敏感度遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于半導(dǎo)體壓阻材料，后者的靈敏度是前者的約100倍；應(yīng)變材料特性受溫度影響較小，而半導(dǎo)體壓阻材料對(duì)溫度敏感。（圖/文/攝：太平洋汽車網(wǎng) 敬晨晨）

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