El sensor de presión utiliza una oblea de silicio monocristalino de tipo N como sustrato. Primero, la oblea de silicio se convierte en un miembro dúctil que soporta fuerza con un patrón geométrico determinado. Aquí, la posición de carga de fuerza de la oblea de silicio monocristalino se convierte en cuatro resistencias difusas de tipo P a lo largo de diferentes direcciones de cristal, y luego las cuatro resistencias se utilizan para formar un puente de Wheatstone de cuatro brazos, bajo la acción de una fuerza externa, el cambio del valor de resistencia se convierte en salida de señal eléctrica. Este puente de Wheatstone con efecto de presión es el corazón del sensor de presión y generalmente se denomina circuito de puente piezorresistivo (Figura 1). Las características del circuito puente piezorresistivo son: ①El valor de resistencia de los cuatro brazos del circuito puente es el mismo (todos R0); ②El efecto piezorresistivo de los brazos adyacentes del circuito puente tiene el mismo valor nominal y signos opuestos; ③La resistencia de los cuatro brazos del circuito puente El coeficiente de temperatura es el mismo, y a la misma temperatura de principio a fin. En la figura, R0 es el valor de resistencia cuando no hay estrés en la temperatura interior; 墹 RT es el cambio causado por el coeficiente de temperatura de resistencia (α) cuando cambia la temperatura; 墹 Rδ es el cambio de resistencia causado por la fuerza de deformación (ε); el puente El voltaje de salida es u=I0 y Rδ=I0RGδ (puente de fuente de corriente constante)
En la fórmula, I0 es la corriente de fuente de corriente constante y E es la tensión de fuente de voltaje constante. El voltaje de salida del circuito de puente piezorresistivo está inmediatamente correlacionado positivamente con la fuerza de deformación (ε) y no tiene nada que ver con el RT causado por el coeficiente de temperatura de la resistencia, que reduce en gran medida la deriva de temperatura del inductor. El sensor de presión semiconductor más utilizado es un sensor para probar la presión del fluido. La estructura clave son todas las cajas de membranas compuestas por materias primas de células fotovoltaicas (Figura 2). El diafragma tiene forma de copa, y el interior de la copa es parte de la fuerza externa, y el circuito de puente de presión se realiza en la parte inferior de la copa. Utilice el mismo material monocristalino de silicio para hacer un pedestal circular y luego adhiera el diafragma al pedestal. Este tipo de sensor de presión tiene las ventajas de alta sensibilidad, tamaño pequeño, solidificación, etc., y ha sido ampliamente utilizado en aerolíneas, aeroespacial, instrumentación y equipos médicos.
