Тензорезисторы

Тензорезистор - это полупроводниковый резистор, в котором используется зависимость электрического сопротивления от механической деформации.

Назначение - измерение давлений и деформаций.

Принцип действия полупроводникового тензоризистора основан на тензорезистивном эффекте - на изменении электрического сопротивления полупроводника под действием механических деформаций.

Для изготовления тензорезисторов чаще всего используют кремний с электропроводностью n - и p-типов. Заготовки такого кремния режут на мелкие пластинки, шлифуют, наносят контакты и присоединяют выводы.

Основные параметры тензорезисторов:

номинальное сопротивление тензорезистора - это сопротивление без деформации при t = 20⁰C (обычно оно имеет величину от нескольких десятков до нескольких тысяч Ом);

коэффициент тензочувствительности - отношение относительного изменения сопротивления к относительному изменению длины тензорезистора:

. (2.3)

Для различных тензорезисторов К лежит в пределах от −100 до +200;

предельная деформация тензорезистора.

Деформационная характеристика - это зависимость относительного изменения сопротивления тензорезистора от относительной деформации.

Рисунок 2.3 - Деформационные характеристики тензорезисторов из кремния с электропроводностью р - и n – типов

Зависимость удельного сопротивления полупроводников от температуры и освещения. Опыты показывают, что при нагревании электрическое сопротивление полупроводниковых кристаллов уменьшается. Уменьшение электрического сопротивления полупроводников при нагревании объясняется тем, что с повышением температуры кристалла число освобождающихся электронов увеличивается, концентрация свободных электронов в кристалле возрастает.

Зависимость электрического сопротивления полупроводниковых материалов от температуры используется в специальных полупроводниковых приборах - терморезисторах.

Устройство терморезисторов. Для изготовления терморезисторов применяются полупроводниковые материалы, являющиеся смесью оксидов некоторых металлов - титана, магния, никеля, лития, марганца, кобальта. Полупроводниковое вещество помещается в металлический защитный чехол, в котором имеются изолированные выводы для включения терморезистора в электрическую цепь. Некоторые терморезисторы не имеют специальной защитной оболочки, полупроводниковый материал в них лишь покрыт слоем лака. Изменение сопротивления терморезисторов при нагревании или охлаждении позволяет использовать их в приборах для измерения температуры, для поддержания постоянной температуры в автоматических устройствах - в закрытых камерах-термостатах.

Дата добавления: 2015-05-09