Intangiriro
Mubyerekeranye nubuhanga bugezweho bwo kumva, ibyuma byerekana ingufu za piezoresistive bihagarara neza kubwukuri, kwiringirwa, no guhuza byinshi. Izi sensor zikoresha ingaruka za piezoresistive kugirango zipime impinduka zumuvuduko kandi zigira uruhare runini mubikorwa byinshi biva mubikorwa byinganda kugeza kugenzura ubuvuzi. Iyi ngingo iracengera mubanze byumuvuduko wa piezoresistive, harimo amahame yabo, ubwoko, imikoreshereze, ibyiza, nibitekerezo byo gukoresha.
Gusobanukirwa Umuvuduko wa Piezoresistive
Ihame rya Piezoresistance
Ingaruka ya piezoresistive nikintu gifatika aho kurwanya amashanyarazi yibintu bihinduka kubera guhangayika. Izi ngaruka zikoreshwa cyane mubyuma bitandukanye, nka sensor sensor, moteri yihuta, ibyuma byingufu, hamwe na sensor ya torque, ikora muguhindura ubwinshi bwumubiri mubimenyetso byamashanyarazi. Bakoresha ibyiyumvo bihanitse, igipimo cyagutse cyo gupima, igisubizo cyihuse cyihuse, hamwe nibyiza byuburyo bworoshye hamwe nigiciro gito ugereranije ningaruka za piezoresistive.
Ibigize Ibikoresho
Piezoresistive sensor sensor ikora cyane cyane mubice byingenzi, membrane yunvikana cyangwa diaphragm ikozwe mubikoresho nka silikoni imwe ya kirisiti, polysilicon, cyangwa firime. Iyo membrane ihindagurika mukibazo, guhangayikishwa nubukanishi bihindura imbaraga zumuriro wamashanyarazi, bigahindura impinduka zumuvuduko mubimenyetso byamashanyarazi. Guhitamo ibikoresho hamwe nigishushanyo mbonera, harimo imiterere, ubunini, n'imiterere, bigira ingaruka zikomeye kumyumvire ya sensor, igipimo cyo gupima, ibiranga ubushyuhe, umurongo, hamwe no guhagarara.
Silicon imwe ya kirisiti ikoreshwa cyane kuri coefficient ya piezoresistive nini kandi ikumva, nubwo ubushyuhe bwayo bukabije; firime ya polysilicon nicyuma byatoranijwe kubwubushyuhe buke bwubushyuhe cyangwa guhagarara neza no kurwanya ruswa. Kunoza imikorere kandi bishingiye ku gishushanyo mbonera cy’ikiraro cya Wheatstone no gukoresha ikoranabuhanga ry’indishyi, nk’indishyi z’ubushyuhe na kalibrasi ya zeru, kugira ngo bigabanye ingaruka ziterwa n’ubushyuhe no kugabanuka kwa zeru, bityo bikazamura ukuri no gushikama kw'ibipimo .
Ubwoko bwa Piezoresistive Sensors
Umuyoboro wa Piezoresistive ushyirwa mubice byuzuye, bipima, kandi bitandukanye ukurikije uburyo bwo gupima. Ibyuma byumuvuduko ukabije bikoreshwa mugupima umuvuduko ugereranije nicyuho cyuzuye, kibereye sisitemu ya vacuum no gupima meteorologiya, izwiho imiterere yicyumba gifunze hamwe nubunini bugari. Ibyuma byerekana umuvuduko wa gauge bipima umuvuduko ugereranije numuvuduko wikirere, ukoreshwa muri sisitemu ya hydraulic na pneumatike, irangwa nuburyo bworoshye nigiciro gito. Ibyerekezo bitandukanye byumuvuduko bipima itandukaniro riri hagati yinkomoko zibiri zumuvuduko, zikoreshwa cyane mugutemba no gupima urwego, kandi byerekanwe kubisobanuro bihanitse ariko byubaka cyane.
Guhitamo icyerekezo gikwiye cya piezoresistive sensor ikubiyemo gusuzuma ibyerekeranye nibisabwa hamwe nibikenewe byo gupimwa, aho sensor zuzuye zitanga ibisobanuro bihanitse ariko ku giciro cyo hejuru, ibyuma byerekana ibipimo bidahenze ariko bifite intera ntoya, kandi ibyuma bitandukanye ntibibangamiwe numuvuduko wikirere ariko biza kuri igiciro kinini. Byongeye kandi, isoko ritanga ibyuma byabugenewe byabugenewe bikenewe byihariye, nka sensor ntoya ya miniature, ibyuma byerekana ubushyuhe bwo hejuru, hamwe na sensororo idashobora kwangirika, buri kimwe kigamije gupima ibidukikije bitandukanye.
Ihame ryakazi rya Piezoresistive Pressure Sensors
Siyanse Inyuma ya Piezoresistance
Umuyoboro wa Piezoresistive ukora ushingiye ku ngaruka za piezoresistive, aho kurwanya amashanyarazi yibintu bihinduka mukibazo cya mehaniki. Iyo igitutu gishyizwe kumurongo wihariye cyangwa diaphragm, bigatuma ihinduka kandi ikabyara imashini, iyi mihangayiko ihindura amashanyarazi yumuriro. Rukuruzi noneho ihindura iyi mpinduka irwanya ibimenyetso byamashanyarazi binyuze mumuzunguruko wikiraro cya Wheatstone, iyo, nyuma yo kwongerwaho no kuyungurura, ihinduka agaciro k’igitutu gisomeka. Iyi nzira ikubiyemo impinduka muburyo bwa kristu yibikoresho, aho guhangayikishwa nubukanishi bigira ingaruka kumyuka ya electron hamwe no gutwara ibintu, biganisha ku guhinduka mukurwanya.
Ibintu byinshi bigira ingaruka kumikorere ya sensororo ya piezoresistive, harimo coefficient yibikoresho bya piezoresistive, coefficente yubushyuhe, ituze, imiterere ya membrane, umubyimba, imiterere, hamwe nigishushanyo mbonera cy’ikiraro cya Wheatstone no gukoresha ikoranabuhanga ryindishyi nko kwishyura ubushyuhe na zeru- kalibrasi. Coefficient ya piezoresistive nikintu gikomeye cyerekana imbaraga zingirakamaro yibikoresho bya piezoresistive, mugihe ikiraro cya Wheatstone numuzunguruko wingenzi kugirango uhindure neza impinduka zirwanya ibimenyetso bya voltage, bizamura ukuri kandi bihamye mubipimo.
Porogaramu ya Piezoresistive Umuvuduko Sensors
Umuvuduko ukabije wa Piezoresistive ukoreshwa cyane mubice bitandukanye nko kugenzura inganda, ibikoresho byubuvuzi, ibikoresho bya elegitoroniki yimodoka, hamwe nindege kubera ibyiyumvo byabo byinshi, intera yagutse, ibisubizo byihuse, imiterere yoroshye, hamwe nigiciro gito ugereranije. Ibyo byuma bikurikirana bikurikirana umuvuduko wa sisitemu ya hydraulic na pneumatike mu nganda zikora inganda, bipima umuriro n’umuvuduko mu ngingo za robo, kandi bikarinda umutekano n’imikorere y’umusaruro mu nganda za peteroli, ingufu, n’ibyuma.
Mu rwego rwubuvuzi, ibyuma byerekana ingufu za piezoresistive bikoreshwa mugukurikirana ibipimo byingenzi nkumuvuduko wamaraso, umuvuduko wamaraso, hamwe n umuvuduko wubuhumekero, bitanga ubufasha bukomeye bwa tekinike mugupima umuvuduko wumuyaga, umuvuduko wimitsi, hamwe n umuvuduko wamaso. Bafite kandi uruhare muri tekinoroji yubuzima yambara bakurikirana ibikorwa byumubiri nibitotsi. Mu nganda zitwara ibinyabiziga, ibyo byuma bipima umuvuduko w'ipine, umuvuduko wa moteri, n'umuvuduko wa lisansi, mu gihe mu kirere, bishyigikira gupima neza uburebure bw'indege, umuvuduko ukabije, n'umuvuduko wa moteri.
Hanze y'utwo turere, ibyuma byerekana ingufu za piezoresistive nabyo bigira uruhare runini mugukurikirana ibidukikije nubushakashatsi bwa siyanse, gupima umuvuduko wikirere, urugero rwamazi, n umuvuduko wumuyaga, no gutanga amakuru yukuri kubukanishi bwibikoresho hamwe nubushakashatsi bwamazi ya fluid. Porogaramu zinyuranye zikoreshwa muri ibyo byuma byerekana umwanya wazo mu ikoranabuhanga rigezweho no guteza imbere inganda, bigatuma ikoranabuhanga ryingirakamaro mu kugenzura neza no kugenzura neza.
Ibyiza bya Piezoresistive Pressure Sensors
Umuvuduko ukabije wa Piezoresistive, hamwe nubushobozi bwabo bwo hejuru kandi bwuzuye, imikorere myinshi nubunini bwagutse, imiterere yoroshye, nigiciro gito, bigira uruhare rukomeye mubice bitandukanye. Izi sensor zirashobora kumenya impinduka ntoya cyane, bigatuma zikoreshwa muburyo bwo gupima neza, nko gukurikirana umuvuduko wamaraso no gutembera kwamaraso mugukurikirana ubuvuzi. Birashobora kandi gushushanywa kugirango bikemure ibikenewe byumuvuduko utandukanye kuva mikoro ya pascal kugeza megapascal, byerekana uburyo bukoreshwa muri sisitemu yo kugenzura inganda, ibikoresho bya elegitoroniki yimodoka, ikirere, nibindi bice.
Igikorwa cyo gukora sensororo ya piezoresistive sensor iroroshye kandi ugereranije ihendutse, ihujwe nubunini bwayo bworoshye, igisubizo cyihuse cyihuse, ituze ryigihe kirekire, hamwe nubushobozi bukomeye bwo kurwanya-kwivanga, bigatuma byoroha kubungabunga no gusimbuza, mugihe bibereye gupima imbaraga kandi bigoye gukurikirana umuvuduko w’ibidukikije. Ibi biranga ntabwo bigabanya gusa ibikorwa byakazi gusa ahubwo binemeza imikorere myiza kandi yizewe ya sisitemu.
Imipaka n'ibitekerezo
Mugihe ibyuma byumuvuduko wa piezoresistive bikoreshwa cyane mubikorwa bitandukanye bitewe nubukangurambaga bukabije, igipimo kinini cyo gupima, imiterere yoroshye, hamwe nigiciro cyinshi, imikoreshereze yabyo nayo izana imbogamizi zigomba kwitabwaho mubikorwa bifatika. Ibintu bidukikije nkubushyuhe, ubushuhe, hamwe no kunyeganyega bigira ingaruka zikomeye kumikorere ya sensor, birashoboka ko biganisha kumihindagurikire yimikorere, kugabanuka kwa zeru, no kugabanuka kwukuri. Byongeye kandi, ibyiyumvo byinshi bya sensororo ya piezoresistive, nubwo bibafasha kumenya ihinduka ryumuvuduko wiminota, nabyo bituma barushaho guhura n urusaku.
Kugira ngo ibyo bibazo bikemuke, gufata ingamba zikwiye z’indishyi z’ubushyuhe, ingamba zo kwirinda kunyeganyega, hamwe na kalibrasi isanzwe birashobora kunoza neza ibipimo byo gupima no guhagarara neza kwa sensor. Nubwo ibyuma byerekana imbaraga za piezoresistive bifite aho bigarukira mubipimo byo gupima no guhuza itangazamakuru, guhitamo ubwoko bwa sensor ikwiye hamwe nicyitegererezo hamwe no gushushanya ibyuma byerekana ibidukikije bishobora kugabanya neza izo mbogamizi. Byongeye kandi, mugihe ibyuma bisobanutse neza bya piezoresistive byerekana ko bihenze cyane, gushora imari muburyo bukwiye no gufata ingamba zijyanye no gutezimbere bishobora kuzamura imikorere rusange no kwizerwa bya sisitemu mugihe kirekire.
Muncamake, nubwo hari aho bigarukira, ibyuma byerekana imbaraga za piezoresistive birashobora kugwiza inyungu zabo kandi bigahuza ibikenewe mubikorwa bitandukanye bigoye binyuze muburyo bwo guhitamo neza no gushushanya neza. Ibi birasaba abayikoresha gusuzuma byimazeyo ibintu byingenzi nkibidukikije, igipimo cyo gupima, hamwe n’itangazamakuru rihuza mugihe cyo gutoranya no gukoresha, no gufata ingamba zijyanye no kumenya niba ibyuma byerekana neza kandi bihamye.
Udushya muri Piezoresistive Pressure Sensing Technology
Iterambere mubikoresho n'ikoranabuhanga
Iterambere rikomeje mu bumenyi n’ikoranabuhanga ni uguhindura iterambere ry’imikorere y’umuvuduko wa piezoresistive, bigaragarira cyane cyane mu guteza imbere ibikoresho bishya bya piezoresistive, gukoresha ikoranabuhanga rya microfabrication, guhuza indishyi n’ikoranabuhanga ridafite insinga, no kwinjiza ikoranabuhanga ry’ubwenge. Ibikoresho bishya bya piezoresistive nka nanomateriali nibikoresho bya semiconductor ntibitanga gusa coefficient zo hejuru za piezoresistive hamwe nubushyuhe bwo hasi bwubushyuhe ahubwo binongera imbaraga za sensor, bikanonosora cyane ibyiyumvo byubwumvikane nukuri.
Ikoreshwa rya tekinoroji ya microfabrication ituma habaho gukora miniature, ibyuma bisobanutse neza byumuvuduko, kugabanya ibiciro no kongera umusaruro, bigatuma sensor zikoreshwa muburyo bwagutse bwibisabwa. Byongeye kandi, tekinoroji yambere yindishyi nkindishyi zubushyuhe hamwe na zero-point ya drift indishyi irusheho kunoza uburinganire nuburinganire bwibipimo. Kwishyira hamwe kwikoranabuhanga ridafite insinga nabyo bituma ihererekanyamakuru ryoroha cyane, ryongerera cyane ubworoherane bwo kwishyiriraho no gukoresha no guteza imbere umutekano wa sisitemu.
Icyerekezo kizaza cya tekinoroji yo Kumva
Tekinoroji yubwenge, ikomatanya ikoranabuhanga, tekinoroji ya elegitoroniki, hamwe nikoranabuhanga rya mudasobwa, itera ibyuma byerekana ingufu za piezoresistive biganisha ku iterambere ryubwenge. Ibi ntibimenya gusa gupima ubwenge, gusesengura amakuru, hamwe nibikorwa byo gusuzuma amakosa ariko kandi byongera cyane imikorere nagaciro ka sensor mubikorwa bifatika. Kurugero, ikoreshwa rya nanomaterial ritezimbere cyane ibyiyumvo no gupima urwego, tekinoroji ya MEMS itahura sensor miniaturisation no kugabanya ibiciro, tekinoroji yo gutunganya ibimenyetso bya digitale yongerera cyane igipimo cyukuri kandi gihamye, kandi tekinoroji ya sensibilisation itanga amahirwe yo kohereza amakuru adafite insinga za sensor. Iterambere hamwe hamwe riteza imbere iterambere ryihuse no kwagura porogaramu za tekinoroji ya piezoresistive.
Guhitamo Ibyiza bya Piezoresistive Umuvuduko Sensor
Ibipimo byo gutoranya
Iyo uhisemo icyuma cya piezoresistive sensor, ibintu byingenzi nkurwego rwo gupima, ibyiyumvo, hamwe nibidukikije ni ngombwa. Kugenzura niba ibipimo byatoranijwe byerekana ibipimo byerekana umuvuduko ukenewe ni ngombwa kugirango wirinde kurenza urugero rwimikorere no gutera amakosa yo gupima. Sensitivity ni ikindi kintu gifatika, kigira ingaruka ku buryo butaziguye; bityo, guhitamo sensor hamwe nubukangurambaga bukenewe kubisabwa byukuri birakenewe. Byongeye kandi, ibintu bidukikije nkubushyuhe, ubushuhe, hamwe no kunyeganyega birashobora kandi kugira ingaruka kumikorere ya sensor, bigatuma biba ngombwa guhitamo sensor zishobora guhuza nibidukikije byangiza ibidukikije.
Guhitamo icyuma cya piezoresistive sensor ikwiranye na progaramu runaka bisaba kandi gutekereza kubindi bintu nkubunini, uburemere, nigiciro. Kurugero, porogaramu yo kugenzura inganda mubisanzwe ikenera sensor zifite intera nini yo gupima, ibyiyumvo byinshi, hamwe nubushobozi bukomeye bwo kurwanya-kwivanga, mugihe ibikoresho byubuvuzi bishyira imbere ibipimo bifatika, bihamye neza, hamwe na biocompatibilité nziza. Ibyumviro byumurongo wa elegitoroniki yimodoka bigomba kuba byoroshye, biremereye, bihanganira ubushyuhe bwinshi, kandi ntibishobora kunyeganyega, mugihe ibyuma bifata ibyuma byindege bisaba uburebure buhanitse cyane, butajegajega, kandi birwanya imirasire. Kubwibyo, gusobanukirwa no gusuzuma buri progaramu yihariye ikenera no guhitamo icyerekezo cyiza cya piezoresistive yerekana sensor ningirakamaro kugirango habeho imikorere myiza ya sisitemu kandi yizewe igihe kirekire.
Igihe cyo kohereza: Werurwe-12-2024