Wehrheim, Frank (2000)
Untersuchung zum elektrischen Verhalten piezoresitiver Widerstände.
Technische Universität Darmstadt
Studienarbeit, Bibliographie
Kurzbeschreibung (Abstract)
Zusammenfassung:
Die in dieser Arbeit zu untersuchenden Halbleiterwiderstände finden in der Praxis Anwendung bei piezoresistiven Drucksensoren. Diese Widerstände sind in die Druckplatte des Sensors implantiert und zu einer offenen Vollbrücke verschaltet. Mit Änderung der auf diese Druckplatte wirkenden Kraft verändert sich auch der spezifische Widerstand dieser Halbleiterwiderstände. Außerdem werden sie noch von verschiedenen anderen Parametern beeinflußt. So ist ein Ziel der Arbeit, den Einfluß der Versorgungsspannung der Brücke auf das Widerstandsverhalten zu untersuchen.
Hierbei wird speziell auf den Einfluß der Frequenz der am Widerstand anliegenden Spannung und bei Gleichspannung auf die Abhängigkeit des Widerstandes vom Betrag der an ihm anliegenden Spannung eingegangen. Zusätzlich wird die Temperaturabhängigkeit der Widerstandswerte bei verschiedenen Frequenzen der Versorgungsspannung untersucht. Die Widerstände sind in ein n-dotiertes Substrat eingebettet. So bildet sich zwischen Substrat und Widerstand jeweils ein pn-Übergang. Aufgrund der Anordnung zur Brücke wird die gegenseitige Beeinflussung der Widerstände und Leckströme zwischen den Widerständen über das Substrat anhand eines Transistormodells diskutiert. Einleitend steht eine theoretische Herleitung für einen einzelnen Halbleiterwiderstand, um den Einfluß verschiedener Parameter abzuschätzen. Die darauffolgenden Untersuchungen gliedern sich in Messungen und dazugehörenden Fehlerabschätzungen. Der Hauptteil der Untersuchungen wird an einem speziellen Versuchsmuster durchgeführt, welches erlaubt speziell einzelne Widerstände abzugreifen. Die dort gewonnenen Ergebnisse werden schließlich auf den realen Drucksensor übertragen. Abschließend werden Möglichkeiten zur Stabilisierung und Beeinflussung der Meßbrücke sowie des Brückenausgangssignals aufgeführt.
| Typ des Eintrags: | Studienarbeit |
|---|---|
| Erschienen: | 2000 |
| Autor(en): | Wehrheim, Frank |
| Art des Eintrags: | Bibliographie |
| Titel: | Untersuchung zum elektrischen Verhalten piezoresitiver Widerstände |
| Sprache: | Deutsch |
| Referenten: | Zahout-Heil, Dipl.-Ing. Carsten ; Werthschützky, Prof. Dr.- Roland |
| Publikationsjahr: | 25 August 2000 |
| Zugehörige Links: | |
| Kurzbeschreibung (Abstract): | Zusammenfassung: Die in dieser Arbeit zu untersuchenden Halbleiterwiderstände finden in der Praxis Anwendung bei piezoresistiven Drucksensoren. Diese Widerstände sind in die Druckplatte des Sensors implantiert und zu einer offenen Vollbrücke verschaltet. Mit Änderung der auf diese Druckplatte wirkenden Kraft verändert sich auch der spezifische Widerstand dieser Halbleiterwiderstände. Außerdem werden sie noch von verschiedenen anderen Parametern beeinflußt. So ist ein Ziel der Arbeit, den Einfluß der Versorgungsspannung der Brücke auf das Widerstandsverhalten zu untersuchen. Hierbei wird speziell auf den Einfluß der Frequenz der am Widerstand anliegenden Spannung und bei Gleichspannung auf die Abhängigkeit des Widerstandes vom Betrag der an ihm anliegenden Spannung eingegangen. Zusätzlich wird die Temperaturabhängigkeit der Widerstandswerte bei verschiedenen Frequenzen der Versorgungsspannung untersucht. Die Widerstände sind in ein n-dotiertes Substrat eingebettet. So bildet sich zwischen Substrat und Widerstand jeweils ein pn-Übergang. Aufgrund der Anordnung zur Brücke wird die gegenseitige Beeinflussung der Widerstände und Leckströme zwischen den Widerständen über das Substrat anhand eines Transistormodells diskutiert. Einleitend steht eine theoretische Herleitung für einen einzelnen Halbleiterwiderstand, um den Einfluß verschiedener Parameter abzuschätzen. Die darauffolgenden Untersuchungen gliedern sich in Messungen und dazugehörenden Fehlerabschätzungen. Der Hauptteil der Untersuchungen wird an einem speziellen Versuchsmuster durchgeführt, welches erlaubt speziell einzelne Widerstände abzugreifen. Die dort gewonnenen Ergebnisse werden schließlich auf den realen Drucksensor übertragen. Abschließend werden Möglichkeiten zur Stabilisierung und Beeinflussung der Meßbrücke sowie des Brückenausgangssignals aufgeführt. |
| Freie Schlagworte: | Elektromechanische Konstruktionen, Mikro- und Feinwerktechnik, DC-Abhängigkeit piezoresistiver Widerstand, Frequenzabhängigkeit piezoresistiver Widerstand, Halbleiterwiderstands Berechnung, Verhalten piezoresitiver Widerstände, Wheatstonebrücke |
| ID-Nummer: | 17/24 EMKS 1464 |
| Zusätzliche Informationen: | EMK-spezifische Daten: Lagerort Dokument: Archiv EMK, Kontakt über Sekretariate, Bibliotheks-Sigel: 17/24 EMKS 1464 Art der Arbeit: Studienarbeit Beginn Datum: 08-11-1999 Ende Datum: 25-08-2000 Querverweis: keiner Studiengang: Elektrotechnik und Informationstechnik (ETiT) Vertiefungsrichtung: Mikro- und Feinwerktechnik (MFT) Abschluss: Diplom (MFT) |
| Fachbereich(e)/-gebiet(e): | 18 Fachbereich Elektrotechnik und Informationstechnik 18 Fachbereich Elektrotechnik und Informationstechnik > Institut für Elektromechanische Konstruktionen (aufgelöst 18.12.2018) 18 Fachbereich Elektrotechnik und Informationstechnik > Mess- und Sensortechnik |
| Hinterlegungsdatum: | 08 Sep 2011 16:52 |
| Letzte Änderung: | 05 Mär 2013 09:53 |
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| Referenten: | Zahout-Heil, Dipl.-Ing. Carsten ; Werthschützky, Prof. Dr.- Roland |
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