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压阻原理与应变片原理比较
发布日期:2008-7-25 14:59:10 文章来源:搜电 浏览次数: [pic]228
[pic][pic][pic]压阻原理与应变片原理比较
★所谓压阻效应,是指当半导体受到应力作用时,由于载流子迁移率的变化,使其电阻率
发生变化的现象。它是C.S史密斯在1954年对硅和锗的电阻率与应力变化特性测试中发现
的。压阻效应的强弱可以用压阻系数π来表征。压阻系数π被定义为单位应力作用下电阻
率的相对变化。压阻效应有各向异性特征,沿不同的方向施加应力和沿不同方向通过电
流,其电阻率变化会不相同。譬如:在室温下测定N型硅时,沿(100)方向加应力,并
沿此方向通电流的压阻系数π11=102.2×10-
11m2/N;而沿(100)方向施加应力,再沿(010)方向通电流时,其压阻系数π12=53.7
×10-
11m2/N。此外,不同半导体材料的压阻系数也不同,如在与上述N型硅相同条件下测出N
型锗的压阻系数分别为π11=5.2×10-11m2/N;π12=5.5×10-11m2/N。
压阻效应被用来制成各种压力、应力、应变、速度、加速度传感器,把力学量转换成电
信号。例如:压阻加速度传感器是在其内腔的硅梁根部集成压阻桥(其布置与电桥相似
),压阻桥的一端固定在传感器基座上,另一端挂悬着质量块。当传感器装在被测物体
上随之运动时,传感器具有与被测件相同的加速度,质量块按牛顿定律(第二定律)产
生力作用于硅梁上,形成应力,使电阻桥受应力作用而引起其电阻值变化。把输入与输
出导线引出传感器,可得到相应的电压输出值。该电压输出值表征了物体的加速度。
★应变片
敏感元件的种类很多,其中以电阻应变片(简称电阻片或应变片)最简单、应用最广泛
。
电阻片分丝式和箔式两大类。丝绕式电阻片是用0.003mm-