联系我们 联系我们400-8868-261
语言语言

电话:400-8868-261

服务时间:周一至周五9:00-17.30

获取我的专属价格

China (简中) Member Center

压阻式应变片传感器工作原理

来源:基尔普朗克传感器(上海)有限公司
2026-04-09 返回列表

一、基本工作原理

压阻式应变片传感器的核心是压阻效应
半导体材料(硅、锗)在受到外力作用产生机械形变时,其电阻率会发生明显变化,通过测量电阻变化即可反映外力 / 压力大小。
与金属应变片 “形变改变电阻丝长度 / 截面积” 不同,
压阻式应变片主要靠电阻率变化,灵敏度远高于金属应变片。

二、核心物理机制

  1. 半导体材料内部的禁带宽度、载流子迁移率、载流子浓度会随应力 / 应变发生改变。

  2. 外力 → 晶格变形 → 能带结构变化 → 电阻率变化。

  3. 电阻相对变化与应变呈近似线性关系

  • :电阻相对变化

  • 压阻系数(灵敏度系数)

  • :应变

半导体的灵敏度系数 K 通常为 50~200
金属应变片仅为 2 左右,因此压阻式灵敏度极高。

三、结构组成

典型压阻式传感器结构:
  1. 弹性元件(硅膜片、悬臂梁、柱体)

  2. 扩散 / 离子注入形成的压阻条

  3. 连接成惠斯通电桥

  4. 引线、封装、隔离膜片


四、电桥工作方式

压阻条一般4 个桥臂全部接入惠斯通电桥
  • 受力时:

    • 两个桥臂电阻增大

    • 两个桥臂电阻减小

  • 电桥失去平衡,输出与压力成正比的电压信号

优点:
  • 灵敏度高

  • 自然温度补偿

  • 线性好

  • 输出大,可直接放大使用


五、典型应用场景

  • 扩散硅压力变送器(你前面一直在问的)

  • 压力传感器、负压传感器

  • 加速度传感器

  • 扭矩、拉力、微位移检测

  • 液位、流量用压力测量部件


六、特点总结

  • 灵敏度极高(远高于金属应变片)

  • 精度高、频率响应快

  • 体积小、易于集成

  • 适合批量制造

  • 需温度补偿(半导体对温度较敏感)


Copyright Your WebSite.Some Rights Reserved.

隐私申明 | 服务协议 | 销售条款 | 服务
Copyright Your WebSite.Some Rights Reserved.
关注我们扫码二维码关注我们
基尔普朗克传感器(上海)有限公司