ساختار سنسور پیزورمقاومتی

در این سنسور نوار مقاومت با فرآیند یکپارچه سازی بر روی دیافراگم سیلیکونی مونوکریستال یکپارچه شده و یک تراشه پیزومقاومت سیلیکونی ایجاد می کند و حاشیه این تراشه به طور ثابت در پوسته بسته بندی می شود و سرب های الکترود به بیرون هدایت می شوند. سنسور فشار پیزورزیستیو، که به عنوان سنسور فشار حالت جامد نیز شناخته می شود، با گیج فشار چسبی متفاوت است، که نیاز به احساس نیروی خارجی به طور غیر مستقیم از طریق عناصر حساس الاستیک دارد، اما به طور مستقیم فشار اندازه گیری شده را از طریق دیافراگم سیلیکونی احساس می کند.

یک طرف دیافراگم سیلیکونی یک حفره پرفشار است که با فشار اندازه گیری شده ارتباط برقرار می کند و طرف دیگر یک حفره کم فشار است که با اتمسفر ارتباط برقرار می کند. به طور کلی، دیافراگم سیلیکونی به صورت دایره ای با حاشیه ثابت طراحی می شود و نسبت قطر به ضخامت آن حدود 20 تا 60 است. چهار نوار مقاومت ناخالصی P به صورت موضعی روی دیافراگم سیلیکونی دایره ای پخش شده و به یک پل کامل متصل می شوند که دو تای آن ها در ناحیه تنش فشاری و دو مورد دیگر در ناحیه تنش کششی قرار دارند که نسبت به مرکز دیافراگم متقارن هستند.

علاوه بر این، دیافراگم سیلیکونی مربعی و سنسور ستون سیلیکونی نیز وجود دارد. سنسور استوانه ای سیلیکونی نیز از نوارهای مقاومتی با انتشار در جهت خاصی از صفحه کریستالی سیلندر سیلیکونی ساخته شده است و دو نوار مقاوم در برابر تنش کششی و دو نوار مقاومتی تنش فشاری یک پل کامل را تشکیل می دهند.

سنسور پیزورزیستیو دستگاهی است که با مقاومت نفوذی بر روی زیرلایه مواد نیمه هادی با توجه به اثر مقاومتی پیزو ماده نیمه هادی ساخته می شود. زیرلایه آن می تواند به طور مستقیم به عنوان یک سنسور اندازه گیری استفاده شود و مقاومت انتشار در زیرلایه به شکل یک پل متصل می شود.

هنگامی که زیرلایه توسط نیروی خارجی تغییر شکل می‌دهد، مقادیر مقاومت تغییر می‌کند و پل خروجی نامتعادل مربوطه را تولید می‌کند. بسترهای (یا دیافراگم) مورد استفاده به عنوان حسگرهای پیزورزیستیو عمدتاً ویفرهای سیلیکونی و ویفرهای ژرمانیومی هستند. سنسورهای پیزومقاومتی سیلیکونی ساخته شده از ویفرهای سیلیکونی به عنوان مواد حساس بیش از پیش توجهات را به خود جلب کرده‌اند، به‌ویژه سنسورهای پیزومقاومتی حالت جامد برای اندازه‌گیری فشار و سرعت بیشترین کاربرد را دارند.