Keupayaan Dan Had Penderia Tekanan Silikon

Penderia tekanan yang ada pada masa ini atau yang akan dipasarkan dalam masa terdekat adalah berkaitan dengan kategori penderia kapasitif dan piezoresistif.

Asas penderia tekanan kapasitif adalah diafragma silikon kristal tunggal atau polihabluran nipis. Dari sudut pandangan metrologi, penderia ini dicirikan oleh kepekaan tekanan tinggi dan kepekaan suhu yang sangat rendah. Mereka boleh beroperasi sehingga suhu kira-kira 300 darjah dan kekal hampir bebas daripada histerisis. Sebaliknya, mereka bukan linear, tetapi tingkah laku mereka ditentukan sepenuhnya oleh tindak balas normal mereka. Penderia piezoresistif terdiri daripada diafragma silikon di mana tolok terikan-tekanan sama ada disimpan atau ditanam. Diafragma bertindak sebagai penguat tegasan. Penderia ini mempamerkan tindak balas linear kepada tahap tekanan yang rendah. Tolok silikon monohablur dicirikan oleh kepekaan tekanan dua atau tiga kali lebih besar daripada tolok polislikon penghabluran semula laser. Masalah utama yang dihadapi dengan penderia piezoresistif ialah kepekaan suhu tinggi mereka, yang perlu dikurangkan melalui rangkaian pampasan perintang. Penderia dengan tolok yang disebarkan atau ditanam dalam diafragma seharusnya boleh beroperasi sehingga 200 darjah, manakala tolok terdeposit memanjangkan julat suhu sehingga 300 darjah. Perbandingan tindak balas ternormal menunjukkan bahawa kepekaan terhadap tekanan penderia piezoresistif adalah kurang daripada penderia kapasitif.

Antara jenis penderia tekanan silikon yang lain, KEBANYAKKAN penderia tolok serta penderia resonans menawarkan kelebihan untuk memberikan output termodulat frekuensi. Tolok diafragma kemuatan miniatur untuk pengukuran vakum mutlak

Petikan petikan :

Tegasan patah, yang mana nilai silikon dalam suhu bilik berjulat dari kira-kira 300 MPa hingga 7 GPa [27,28], merupakan parameter yang sangat penting yang harus dipertimbangkan dalam reka bentuk. Diafragma mungkin hancur berkeping-keping apabila tegasan maksimum lebih besar daripada tegasan patah [29]. Oleh itu, adalah perlu untuk mengambil beberapa langkah perlindungan untuk memastikan diafragma beroperasi dengan selamat di bawah tekanan tinggi.

Tunjukkan abstrak:

Penyebar haba terbina dalam SOI dengan penderia bersepadu suhu dan tekanan untuk pengoptimuman penyejukan dan pemantauan in situ

2011, Sains Bahan dan Kejuruteraan B: Bahan Keadaan Pepejal untuk Teknologi Termaju

Petikan petikan :

Unsur sensitif ialah piezoresistor yang terdiri daripada kawasan doped dalam kristal Si (Rajah 4), disambungkan dalam konfigurasi jambatan Wheatstone. Apabila tekanan dikenakan pada membran, tegasan dalam satah mengubah mobiliti pembawa, menukar rintangan elektrik tolok dan oleh itu menghasilkan voltan keluaran bukan sifar pada keluaran jambatan [14]. Pekali piezoresistif bergantung pada jenis dan kepekatan doping, suhu dan orientasi kristal [15,16], variasi rintangan maksimum dicapai sepanjang arah kristal bergantung pada jenis doping.