Estructura del sensor piezorresistivo

Este tipo de sensor utiliza un proceso de integración para integrar la tira de resistencia en el diafragma de silicio monocristalino para crear un chip piezoresistivo de silicio, y la periferia del chip se fija y empaqueta en la carcasa, y el electrodo se extraen los cables (Fig. 1). Los sensores de presión piezoresistivos también se denominan sensores de presión de estado sólido. A diferencia de las galgas extensométricas adhesivas, que requieren una detección indirecta de fuerzas externas a través de elementos elásticos sensibles, detectan directamente la presión medida a través de un diafragma de silicio. En la Figura 1, un lado del diafragma de silicio es una cámara de alta presión conectada a la presión medida y el otro lado es una cámara de baja presión conectada a la atmósfera. El diafragma de silicio generalmente está diseñado con una forma circular con una periferia fija y la relación entre el diámetro y el espesor es de aproximadamente 20 a 60. Cuatro tiras de resistencia a impurezas P se difunden localmente sobre un diafragma de silicio circular (tipo N) y se conectan para formar un puente completo. Dos de ellas están ubicadas en el área de tensión de compresión y las otras dos están en el área de tensión de tracción, simétricas con respecto a. el centro del diafragma. La Figura 2 muestra los diafragmas de dos sensores de presión en miniatura. Los números de la figura están en milímetros. Además, también hay diafragmas de silicio cuadrados y elementos sensibles cilíndricos de silicio. El elemento sensible cilíndrico de silicio también está hecho de tiras de resistencia difundidas en una determinada dirección de un determinado plano cristalino de la superficie cilíndrica de silicio. Dos tiras de resistencia bajo tensión de tracción y las otras dos tiras de resistencia bajo tensión de compresión forman un puente completo.