光電開關(guān)的光阻式傳感器是指利用單晶硅材料的壓阻效應(yīng)和集成電路技術(shù)制成的傳感器。
光阻效應(yīng)是指：當力作用于硅晶體時，晶體的晶格產(chǎn)生變形至使載流子從一個能谷向另一個能谷散射，使載流子的遷移率發(fā)生變化，影響了載流子縱向和橫向的平均量，從而使硅的電阻率發(fā)生變化。這種變化隨晶體的取向不同而不同，因此硅的壓阻效應(yīng)與晶體的取向有關(guān)。
單晶硅材料在受到力的作用后，電阻率會發(fā)生變化，通過測量電路就可測得正比于力變化的電信號輸出。據(jù)此分析，施加力的大小。擴散硅壓力傳感器的結(jié)構(gòu)。
擴散硅光力傳感器采用集成工藝將電阻條集成在單晶硅膜片上，制成硅光阻芯片，將此芯片固定外殼之內(nèi)，然后引出電極引線，這樣就可以通過硅膜片感受被測外力了。硅膜片的一側(cè)是與被測壓力連通的高壓腔，另一側(cè)是與大氣連通的低壓腔。在硅膜片定域有四條接成全橋的電阻條，其中兩條位于光應(yīng)力區(qū)，加兩條處于拉應(yīng)力區(qū)，相對于膜片中心對稱。
電阻式傳感器原理是將輸入的機械量應(yīng)變轉(zhuǎn)換為電阻值變化。電阻變換器的輸入 量為材料的長度相對變化量，它是一個無旦綱的相對值，電阻變換器的輸出量為電阻值的相對變化量。
若需測量其他物理量，則需要將應(yīng)變片帖 在相應(yīng)的彈性元件上，將這些物理量的變化轉(zhuǎn)換為彈懷元件的應(yīng)變，最后經(jīng)應(yīng)變片將應(yīng)變轉(zhuǎn)換為電阻輸出量。光阻傳感器的組成框圖。 |
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