Cảm biến công nghiệp : Cảm biến đo biến dạng part 2

Đối với đầu đo bán dẫn, độ pha tạp là yếu tố quyết định đến các đặc tr−ng của chúng. - Điện trở:ảnh hưởng của độ pha tạp: khi tăng độ pha tạp, mật độ hạt dẫn trong vật liệu tănglênvà điện trở suất của nó giảm xuống. Biểu thức chung của điện trở suất có dạng:ρ= 1 q (à n n + à p p )
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Cảm biến công nghiệp : Cảm biến đo biến dạng part 2 BiÕn thiªn ®iÖn trë cña ®Çu ®o b¸n dÉn x¸c ®Þnh bëi c«ng thøc t−¬ng tù ®Çu ®okim lo¹i: ∆R ∆l ∆S ∆ρ =− + ρ R l S§èi víi ®Çu ®o b¸n dÉn, biÕn thiªn ®iÖn trë suÊt do t¸c dông cña øng lùc cã d¹ng: ∆ρ ∆l = πσ = πY ρ lTrong ®ã π lµ hÖ sè ¸p ®iÖn trë, σ lµ øng lùc t¸c dông.VËy: ∆R ∆l = {(1 + 2ν ) + πY} (5.8) R lvµ hÖ sè ®Çu ®o: K = 1 + 2ν + πY (5.9)Th«ng th−êng K = 100 - 200.5.3.2. C¸c ®Æc tr−ng chñ yÕu §èi víi ®Çu ®o b¸n dÉn, ®é pha t¹p lµ yÕu tè quyÕt ®Þnh ®Õn c¸c ®Æc tr−ng cñachóng.- §iÖn trë:¶nh h−ëng cña ®é pha t¹p: khi t¨ng ®é pha t¹p, mËt ®é h¹t dÉn trong vËt liÖu t¨nglªnvµ ®iÖn trë suÊt cña nã gi¶m xuèng. BiÓu thøc chung cña ®iÖn trë suÊt cã d¹ng: 1 ρ= q (µ n n + µ p p )q - gi¸ trÞ tuyÖt ®èi cña ®iÖn tÝch ®iÖn trë hoÆc lç trèng.n, p - mËt ®é ®iÖn tö vµ lç trèng tù do.µn, µp - ®é linh ®éng cña ®iÖn tö vµ lç trèng. ρ (Ωcm) ρ (Ωcm) 7 1014 6 1 5 1016 10-1 4 101 3 10-2 2 1020 10-3 ToC -100 100 200 300 500 0 400 1014 1015 1016 1017 1018 1019 Nång ®é t¹p chÊt/cm3 H×nh 5.5 Sù phô thuéc cña ®iÖn trë suÊt vµo nång ®é pha t¹p vµ nhiÖt ®é - 95 -¶nh h−ëng cña nhiÖt ®é: khi nhiÖt ®é nhá h¬n 120oC hÖ sè nhiÖt ®iÖn trë cã gi¸ trÞd−¬ng vµ gi¶m dÇn khi ®é pha t¹p t¨ng lªn. ë nhiÖt ®é cao hÖ sè nhiÖt K®iÖn trë cã gi¸ trÞ ©m vµ kh«ng 240 200phô thuéc vµo ®é pha t¹p. 180 1017/cm3 5.1018- HÖ sè ®Çu ®o K: 160 120 3.1019¶nh h−ëng cña ®é pha t¹p: HÖ sè 80 1020 40®Çu ®o phô thuéc vµo ®é pha t¹p, -100 500 600 ToC 100 200 300 0 400khi ®é pha t¹p t¨ng lªn, hÖ sè ®Çu H×nh 5.6 Sù phô thuéc cña K vµo ®é pha t¹p®o gi¶m (h×nh 5.6).¶nh h−ëng cña ®é biÕn d¹ng: HÖ sè ®Çu ®o phô thuéc vµo ®é biÕn d¹ng, quan hÖ cãd¹ng: K = K1 + K 2 ε + K 2 ε 2Tuy nhiªn víi ®é biÕn d¹ng d−íi mét gi¸ trÞ cùc ®¹i nµo ®ã cã thÓ coi K kh«ng ®æi.¶nh h−ëng cña nhiÖt ®é: Khi nhiÖt ®é t¨ng hÖ sè ®Çu ®o gi¶m, tuy nhiªn khi ®é phat¹p lín (cì Nd = 1020cm-3) hÖ sè ®Çu ®o Ýt phô thuéc nhiÖt ®é.5.4. §Çu ®o trong chÕ ®é ®éng Khi ®o biÕn d¹ng trong chÕ ®é ®éng, ®Çu ®o ph¶i tho¶ m·n mét sè yªu cÇ ...