2010-04-11 17:21:57 阅读3 评论0 字号:大中小
应变计是最常用的一种机械传感器,它是利用电阻的变化来检测形变(应变)的一种元件。往往把它与惠斯登电桥结合起来、作为电桥的一部分来使用。应变计分为金属应变计和半导体应变计两种。
金属应变计的工作机理是所谓几何效应:当应变计拉长时,则其截面积减小,从而造成电阻增大。金属应变计主要是采用康铜之类的Cu-Ni合金来制作,往往采用弯曲的条状结构。这种应变计在较小的功耗下具有较大的灵敏度和较大的电阻。
半导体应变计的工作机理,除了几何效应以外,还有更为重要的所谓压阻效应:当应变计拉长或者缩短时,半导体的能带结构将发生变化,则导致电阻变化。半导体应变计主要是采用Si来制作,常常采用扩散或者离子注入式的结构,这与IC工艺兼容。这种应变计具有较好的温度稳定性、更好的线性度、更大的应变范围和使用灵活(如易于附着在弯曲表面上)。为了提高灵敏度和线性度,往往采用p型半导体(不用n型半导体);而且为了提高温度稳定性,多半采用高掺杂半导体(折中考虑灵敏度)。