半導體應變片以壓阻效應為主,半導體是摻雜的單晶硅、鍺、銻化銦等。幾種常用半導體材料的特性見表9。5-5。尤其是以單晶硅zui為常見,力作用在單晶硅上,由于壓阻效應,單晶硅電阻發生變化,單晶硅電阻的變化量與其所在的晶面位置有關,為提高傳感器的靈敏度,應在壓阻系數的晶面上制作壓敏電阻。常用的晶面有[111],[110],[100] 。
表9。5-5
名稱 | 電阻率ρ/Ω.cm | 彈性模時E/×1011Pa | 靈敏度 | 晶面 | |
硅 | P型 | 7.8 | 1.87 | 175 | [111] |
N型 | 11.7 | 1.23 | -132 | [100] | |
鍺 | P型 | 15.0 | 1.55 | 102 | [111] |
N型 | 16.6 | 1.55 | -157 | [111] | |
N型 | 1.5 | 1.55 | -147 | [111] | |
銻化銦 | P型 | 0.54 | | -45 | [100] |
P型 | 0.01 | 0.745 | 30 | [111] | |
N型 | 0.013 | | 74.5 | [100] |
壓阻式壓力傳感器的結構,其核心為一塊有四個擴散電阻的單晶硅膜片,用一個圓形環固定,將兩個氣室隔開,兩個氣室分別與被測壓力相通,膜上布四個擴散電阻,組成一個測量電橋。
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