Comment fonctionnent les capteurs de pression piézorésistifs ?

Les capteurs de pression sont ce à quoi ils ressemblent: des appareils utilisés pour mesurer la pression. Ils peuvent être utilisés pour mesurer le débit de liquide, le poids ou la force exercée par un objet sur un autre, la pression atmosphérique ou tout autre élément impliquant une force. Un capteur de pression peut être aussi simple qu'une balance à ressort, qui fait pivoter une flèche lorsqu'une pression lui est appliquée. De nombreux capteurs de pression modernes sont beaucoup plus sensibles que les balances et donnent une sortie précise qui peut être mesurée électroniquement.

Les matériaux piézorésistifs sont des matériaux qui changent de résistance au passage du courant lorsqu'ils sont comprimés ou tendus. Le métal est piézorésistif dans une certaine mesure, mais la plupart des capteurs de pression utilisent le silicium semi-conducteur. Lorsqu'on exerce une force sur le silicium, il devient plus résistant à un courant qui le traverse. Cette résistance est généralement très linéaire - deux fois plus de pression entraîne un changement de résistance deux fois plus important.

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Un capteur de pression piézorésistif contient plusieurs fines plaquettes de silicium incrustées entre les surfaces de protection. La surface est généralement connectée à un pont de Wheatstone, un dispositif permettant de détecter de petites différences de résistance. Le pont de Wheatstone fait passer une petite quantité de courant à travers le capteur. Lorsque la résistance change, moins de courant traverse le capteur de pression. Le pont de Wheatstone détecte ce changement et signale un changement de pression.

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