Resistive Sensor adalah salah satu jenis sensor yang paling umum dalam

instrumentasi..Sensor ini bekerja berdasarkan Prinsip Resistif perubahan besaran yang diindera

diubah menjadi perubahan hambatan suatu elemen. Resistive Sensor : merupakan jenis tranduser

yang digunakan untuk pengukuran yang menghasilkan output berupa resistansi.

Contoh :

Piezoresistif resistansinya berubah dengan berubahnya berubahnya tekanan

LDR (Light Dependent Resistor) reistansi berubah berdasarkan intensitas cahaya

Dan sebagainya.

LDR

LDR adalah sebuah sensor cahaya dimana jika cahaya yang masuk kedalam sensor tersebut semakin

sedikit, maka resistansinya akan semakin besar demikian juga sebaliknya jika intensitas cahaya yang

masuk semakin banyak maka resistansinya (hambatan) akan semakin sedikit, LDR dihitung dalam satuan

ohm. Karakteristik LDR terdiri dari laku recovery dan laju spectral

1. Laju Recovery

Bila sebuah LDR dibawa dari suatu ruangan dengan level kekuatan cahaya tertentu ke dalam suatu

ruangan yang gelap, maka bisa kita amati bahwa nilai resistansi dari LDR tidak akan segera berubah

resistansinya pada keadaan ruangan gelap tersebut. Na-mun LDR tersebut hanya akan bisa menca-pai

harga di kegelapan setelah mengalami selang waktu tertentu. Laju recovery meru-pakan suatu ukuran

praktis dan suatu ke-naikan nilai resistansi dalam waktu tertentu. Harga ini ditulis dalam K/detik, untuk

LDR tipe arus harganya lebih besar dari 200K/detik(selama 20 menit pertama mulai dari level cahaya 100

lux), kecepatan tersebut akan lebih tinggi pada arah sebaliknya, yaitu pindah dari tempat gelap ke

tempat terang yang memerlukan waktu kurang dari 10 ms untuk mencapai resistansi yang sesuai den-

gan level cahaya 400 lux.

2 Respon Spektral

LDR tidak mempunyai sensitivitas yang sama untuk setiap panjang gelombang cahaya yang jatuh

padanya (yaitu warna). Bahan yang biasa digunakan sebagai penghantar arus listrik yaitu tembaga,

aluminium, baja, emas dan perak. Dari kelima bahan tersebut tembaga merupakan penghantar yang

paling banyak, digunakan karena mempunyai daya hantaryang baik

contoh LDR :

Piezoresistif

Piezoresistif merupakan sensor yang merubah tekanan menjadi resistansi. Semakin besar tekanan

yg diberikan maka semakin besar resistansi yang dihasilkan.

Pengaruh piezoresistif menggambarkan perubahan resistivitas semikonduktor karena stres

mekanik diterapkan. Pengaruh piezoresistif berbeda dari efek piezoelektrik. Berbeda dengan efek

piezoelektrik, efek piezoresistif hanya mengakibatkan perubahan hambatan listrik, itu tidak

menghasilkan potensial listrik.

Isi

Sejarah

Perubahan resistansi dalam perangkat logam karena adanya beban mekanik yang digunakan

adalah pertama kali ditemukan tahun 1856 oleh Lord Kelvin. Dengan silikon kristal tunggal

menjadi bahan pilihan untuk desain sirkuit analog dan digital, efek piezoresistif besar di silikon

dan germanium pertama kali ditemukan pada tahun 1954 (Smith 1954).

Mekanisme

Dalam semikonduktor, perubahan jarak antar-atom yang dihasilkan dari ketegangan

mempengaruhi bandgaps membuatnya lebih mudah (atau sulit tergantung pada material dan

strain) untuk elektron akan dibangkitkan ke dalam pita konduksi. Hal ini menghasilkan

perubahan resistivitas dari semikonduktor. Piezoresistivity didefinisikan oleh

\ Rho_ \ sigma = \ frac {\ left (\ frac {\ partial \ rho} {\ rho} \ right)} {\ varepsilon}

Mana

= Perubahan resistivitas = resistivitas Asli = Strain

Piezoresistivity memiliki efek jauh lebih besar terhadap resistensi dari perubahan sederhana

dalam geometri dan semikonduktor dapat digunakan untuk menciptakan strain gauge jauh lebih

sensitif, meskipun mereka umumnya juga lebih sensitif terhadap kondisi lingkungan (terutama

temperatur).

Resistensi perubahan pada logam

akurasi faktual adalah bagian ini diperdebatkan. Tolong bantu untuk memastikan bahwa fakta-

fakta yang disengketakan bersumber andal. Lihat pembahasan yang relevan pada halaman

pembicaraan. (Februari 2011)

Perubahan perlawanan di logam hanya karena perubahan geometri akibat stres mekanik

diterapkan dan dapat dihitung dengan menggunakan persamaan resistensi sederhana yang berasal

dari hukum ohms;

R = \ rho \ frac {\ ell} {A} \,

mana

\ Ell Konduktor panjang [m]

Sebuah wilayah Cross-sectional dari arus [m]

Piezoresistif efek dalam semikonduktor

Pengaruh piezoresistif bahan semikonduktor dapat beberapa pesanan besaran lebih besar dari

efek geometris dalam logam dan hadir dalam bahan-bahan seperti germanium, silikon polikristal,

silikon amorf, karbit silikon, dan silikon kristal tunggal.

Piezoresistif efek di silikon

Hambatan perubahan silikon tidak hanya disebabkan oleh perubahan tegangan tergantung

geometri, tetapi juga karena stres tergantung resistivitas material. Hal ini menyebabkan faktor

gauge perintah besaran lebih besar daripada yang diamati pada logam (Smith 1954). Hambatan

dari n-silikon terutama melakukan perubahan akibat pergeseran dari tiga pasang lembah yang

berbeda melakukan. Pergeseran menyebabkan redistribusi dari operator antara lembah dengan

mobilitas yang berbeda. Hal ini mengakibatkan berbagai Mobilitas tergantung pada arah aliran

arus. Efek kecil adalah akibat perubahan massa efektif berhubungan dengan perubahan bentuk

lembah. Dalam melakukan silikon p-fenomena yang lebih kompleks dan juga mengakibatkan

perubahan massa dan lubang transfer.

Piezoresistif silikon perangkat

Pengaruh piezoresistif semikonduktor telah digunakan untuk perangkat sensor menggunakan

semua jenis bahan semikonduktor seperti germanium, silikon polikristal, silikon amorf, dan

silikon kristal tunggal. Sejak silikon sekarang bahan pilihan untuk sirkuit digital dan analog

terintegrasi penggunaan perangkat silikon piezoresistif telah sangat menarik. Hal ini

memungkinkan integrasi yang mudah sensor stres dengan sirkuit bipolar dan CMOS.

Hal ini memungkinkan berbagai macam produk dengan menggunakan efek piezoresitif. Banyak

perangkat komersial seperti sensor tekanan dan sensor percepatan mempekerjakan efek

piezoresitif pada silikon. Namun karena besarnya efek piezoresitif pada silikon juga menarik

perhatian penelitian dan pengembangan untuk semua perangkat lain yang menggunakan silikon

kristal tunggal. Semiconductor Hall sensor, misalnya, mampu mencapai presisi saat ini mereka

hanya setelah menggunakan metode yang menghilangkan sinyal kontribusi karena tegangan

mekanik diterapkan.

Piezoresistor

Piezoresistor adalah resistor terbuat dari bahan piezoresistif dan biasanya digunakan untuk

pengukuran stres mekanik. Mereka adalah bentuk yang paling sederhana perangkat piezoresistif.

Pembuatan

Piezoresistor dapat dibuat menggunakan berbagai bahan piezoresistif. Bentuk paling sederhana

dari sensor silikon piezoresistif yang disebarkan resistor. Piezoresistor terdiri dari kontak dua

sederhana tersebar n-atau p-sumur dalam substrat-atau n p-. Sebagai resistensi persegi khas

perangkat ini pada kisaran beberapa ratus ohm, p tambahan + atau n + diffusions plus yang

diperlukan untuk memfasilitasi kontak ohmik ke perangkat.

Piezoresistor.jpg

Skema penampang elemen dasar dari sebuah piezoresistor silikon n-baik.

Fisika operasi

Untuk nilai tegangan khas dalam kisaran MPa drop tegangan stres tergantung sepanjang resistor

Vr, bisa dianggap linear. piezoresistor A sejajar dengan sumbu x seperti pada gambar tersebut

dapat dijelaskan oleh

\ V_r = R_0 Aku [1 _L + \ pi \ _ sigma {xx} + \ pi _T (\ _ sigma {yy} _ sigma + \ {zz})]

mana R0, saya, T, L, dan ij stres menunjukkan perlawanan gratis, yang diterapkan saat ini, koefisien piezoresistif transversal dan longitudinal, dan tiga komponen tegangan tarik, masing-

masing. Koefisien piezoresistif bervariasi secara signifikan dengan orientasi sensor sehubungan

dengan sumbu kristalografi dan dengan profil doping. Meskipun sensitivitas tegangan cukup

besar resistor sederhana, mereka lebih disukai digunakan dalam konfigurasi yang lebih kompleks

menghilangkan sensitivitas lintas tertentu dan kekurangannya. Piezoresistor memiliki kelemahan

yang sangat sensitif terhadap perubahan temperatur sementara yang menampilkan relatif kecil

perubahan tegangan sinyal amplitudo relatif tergantung.

Contoh :