传感器原理与测试系统
压阻式传感器
北航自动化学院检测系
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压阻式传感器
•半导体材料的压阻效应
•固体受到作用力后，电阻率（或电
阻）就要发生变化，这就是固体的压
阻效应。

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•由电阻变化率公式：
当应力作用在半导体材料时，载流子的浓度和平均迁移率都要发生变化，这就是半导体压阻效应的本质。

压阻式传感器
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•半导体材料的电阻率相对变化量：
L L
E ρπερd =压阻式传感器
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•电阻的相对变化率可以写成：
2dR d dL dL R L L
ρµρ=++(21)L L L L
E K πεµεε=++=21L K E πµ=++在半导体材料的压阻效应中，其应变系数远远大于金属的应变系数，电阻的相对变化率主要由电阻率的相对变化率引起。

L E
π≈压阻式传感器
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•基于上面分析，压阻式传感器有：L L L L
dR
d E R ρ
πδπερ≈==压阻式传感器
压阻式传感器
•优点：
压阻系数很高，分辨率高，动态响应
好
•缺点：
温度系数大，存在比较大的温度误差
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压阻式传感器
•典型的压阻式传感器
•（1）压阻式压力传感器
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•压阻式传感器供电问题
：
恒压源供电()()in out R p U U R R T ∆=+∆压阻式传感器
10•压阻式传感器供电问题：
0()
out U I R p =⋅∆I 0压阻式传感器
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•（2）压阻式加速
度传感器
压阻式加速度传感器结构示意图
压阻式传感器
压阻式传感器
•小结
–(a) 半导体的压阻效应
–(b) 压阻式传感器的特点
–(c) 测量电桥的供电问题
–(d) 典型应用
12。