光電開關的光阻式傳感器是指利用單晶硅材料的壓阻效應和集成電路技術制成的傳感器。
光阻效應是指：當力作用于硅晶體時，晶體的晶格產(chǎn)生變形至使載流子從一個能谷向另一個能谷散射，使載流子的遷移率發(fā)生變化，影響了載流子縱向和橫向的平均量，從而使硅的電阻率發(fā)生變化。這種變化隨晶體的取向不同而不同，因此硅的壓阻效應與晶體的取向有關。
單晶硅材料在受到力的作用后，電阻率會發(fā)生變化，通過測量電路就可測得正比于力變化的電信號輸出。據(jù)此分析，施加力的大小。擴散硅壓力傳感器的結(jié)構(gòu)。
擴散硅光力傳感器采用集成工藝將電阻條集成在單晶硅膜片上，制成硅光阻芯片，將此芯片固定外殼之內(nèi)，然后引出電極引線，這樣就可以通過硅膜片感受被測外力了。硅膜片的一側(cè)是與被測壓力連通的高壓腔，另一側(cè)是與大氣連通的低壓腔。在硅膜片定域有四條接成全橋的電阻條，其中兩條位于光應力區(qū)，加兩條處于拉應力區(qū)，相對于膜片中心對稱。
電阻式傳感器原理是將輸入的機械量應變轉(zhuǎn)換為電阻值變化。電阻變換器的輸入 量為材料的長度相對變化量，它是一個無旦綱的相對值，電阻變換器的輸出量為電阻值的相對變化量。
若需測量其他物理量，則需要將應變片帖 在相應的彈性元件上，將這些物理量的變化轉(zhuǎn)換為彈懷元件的應變，最后經(jīng)應變片將應變轉(zhuǎn)換為電阻輸出量。光阻傳感器的組成框圖。 |
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