Resistive sensors Material from Section 3.5: Resistivity

Presentasjon om: "Resistive sensors Material from Section 3.5: Resistivity"— Utskrift av presentasjonen:

1 Resistive sensors Material from Section 3.5: Resistivity
Section 9.5: Strain gauges Chapter 10: Pressure sensors Chapter 18: Micromachining and silicon Section 5.9.1: Noise Chapter 5.7: Bridge circuits

2 Mekanisk spenning (strain)
Hvorfor Noe vi vil måle Mekanisk spenning (strain) Elektrisk spenning Motstandsendring Temperaturendring Noe annet vi vil måle

3 Resistivity a L R0= L/a2 Mass Time between collisions Carrier density

4 Begrep Resistive thermal detector (RTD) Pt 100 Thermistor
Temperature coefficient of resistivity (TCR) Negative temperature coefficient (NTC) Positive temperature coefficient (PTC)

5 Motstandsendring i metall leder
a+a L+L a L R0= L/a2 R=R0+R0 L/L-2R0a/a a/a 1/2 L/L R/R  2 L/L R/R  2 

6 Balansert bro V0/2 V0/2 V0 0 V V0/2 V0/2

7 Belastet struktur V0/2 (1-R/R) V0/2 (1+R/R) V0 V0 R/R

8 Bruksområder Veieceller Akselerometer Trykksensorer

9 Forskjell i gauge faktor
Metall: R/R  90  Silisium: R/R  2 

10 Fotolitografi Si02 n Si n Si PR Window n Si n Si Diffused region p n

11 Anisotrop våt etsing Silisium oksyd eller nitrid
åpnet med fotolitografi Silisium Dypper i KOH/H2O “Lar ligge” i KOH/H2O

12 Anodisk bonding

13 Retningsavhengighet Over/under konfigurasjon
er ikke praktisk i silisium. Men vi kan snu retningen på motstandene

14 Piezoresistiv trykksensor

15 Noise Noise: Resistivity/dissipation: V2=4kTRΔf V=RI Electric field
Electric energy -> Heat V2=4kTRΔf V Heat -> Electric energy