¿Cómo funcionan los sensores de presión piezorresistivos?

Los sensores de presión son lo que parecen: dispositivos que se utilizan para medir la presión. Se pueden utilizar para medir el flujo de líquido, el peso o la fuerza ejercida por un objeto sobre otro, la presión atmosférica o cualquier otra cosa que implique fuerza. Un sensor de presión puede ser tan simple como una balanza de resorte, que hace oscilar una flecha cuando se le aplica presión. Muchos sensores de presión modernos son mucho más sensibles que las escalas y brindan una salida precisa que se puede medir electrónicamente.

Los materiales piezorresistivos son materiales que cambian la resistencia al flujo de corriente cuando se comprimen o tensan. El metal es piezorresistivo hasta cierto punto, pero la mayoría de los sensores de presión utilizan silicio semiconductor. Cuando se ejerce fuerza sobre el silicio, se vuelve más resistente a la corriente que lo atraviesa. Esta resistencia suele ser muy lineal: el doble de presión da como resultado un cambio de resistencia el doble de grande.

Un sensor de presión piezorresistivo contiene varias obleas delgadas de silicio incrustadas entre las superficies protectoras. La superficie suele estar conectada a un puente de Wheatstone, un dispositivo para detectar pequeñas diferencias de resistencia. El puente de Wheatstone pasa una pequeña cantidad de corriente a través del sensor. Cuando cambia la resistencia, pasa menos corriente a través del sensor de presión. El puente de Wheatstone detecta este cambio e informa un cambio en la presión.

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