b'\n_START_ARTICLE_\nSensore piezoresistivo\n_START_SECTION_\nPiezoresistori ed estensimetri\n_START_PARAGRAPH_\nI sensori piezoresistivi non vanno confusi con gli estensimetri che funzionano su un principio fisico leggermente differente, anche se ne condividono molto la struttura, la modalit\xc3\xa0 d\'utilizzo e i campi d\'applicazione. Di fatto, storicamente nascono come tecnologia alternativa ai classici estensimetri, tanto che in alcuni casi sono citati come estensimetri a semiconduttore._NEWLINE_In particolare bisogna chiarire che, al manifestarsi di una deformazione, i sensori piezoresistivi variano la propria resistenza principalmente perch\xc3\xa9 varia la resistivit\xc3\xa0 del materiale sensibile, mentre gli estensimetri variano la propria resistenza quasi esclusivamente perch\xc3\xa9 varia la lunghezza e la sezione del conduttore che realizza il sensore.\n_START_SECTION_\nResistenza nominale\n_START_PARAGRAPH_\nI sensori piezoresistivi vengono normalmente realizzati con impedenze compatibili con la strumentazione destinata a leggere gli estensimetri, pertanto presentano spesso valori resistivi di 120 e 350 ohm. Tuttavia non \xc3\xa8 inusuale trovare sensori con impedenza superiore a 1 kohm, specie se destinati a usi speciali o strumentazione "dedicata".\n_START_SECTION_\nLinearit\xc3\xa0\n_START_PARAGRAPH_\nUn fattore da tenere in considerazione nei sensori piezoresistivi \xc3\xa8 la linearit\xc3\xa0 della risposta d\'uscita al variare della deformazione subita. Infatti questi sensori non presentano una spiccata linearit\xc3\xa0, se confrontati ad altri dispositivi: su campi di misura grandi la transcaratteristica tende ad avere un andamento quadratico. Questo fatto finisce per limitare significativamente il campo delle deformazioni leggibili, dunque limitare le applicazioni dei trasduttori che adottano questo tipo di sensori (a meno di non venire a patti con errori di linearit\xc3\xa0 elevati)._NEWLINE_A titolo d\'esempio un sensore piezoresistivo pu\xc3\xb2 presentare un errore di linearit\xc3\xa0 dell\'1\xc2\xa0% su un campo di misura di 100 micro (equivalente a variazioni di lunghezza del sensore di 0,01\xc2\xa0%).\n_START_SECTION_\nDeriva termica\n_START_PARAGRAPH_\nIl grosso problema dei sensori piezoresistivi \xc3\xa8 la forte deriva termica che subiscono al variare della temperatura. Tanto per farsi un\'idea, la variazione di 10 \xc2\xb0C su un sensore non compensato pu\xc3\xb2 provocare una deriva del segnale d\'uscita di 300 micro! (nei comuni estensimetri \xc3\xa8 relativamente insignificante e si confonde con il segnale dovuto alla dilatazione del materiale a cui sono applicati). Per questo motivo \xc3\xa8 necessario utilizzare questi sensori prevedendo un sistema di compensazione della deriva termica._NEWLINE_Come accennato, il sistema pi\xc3\xb9 usato \xc3\xa8 quello di usare i sensori integrandoli all\'interno di un circuito di trasduzione basato sul ponte di Wheatstone. Questa modalit\xc3\xa0 prevede di inserire sul ramo opposto del ponte, elementi piezoelettrici uguali a quelli montati sull\'elemento sensore, anche se non "attivi" (montati in modo da non subire deformazioni legate alla grandezza da trasdurre). Al variare della temperatura, tutti gli elementi derivano (circa) in egual misura, ma l\'elemento usato per la compensazione finisce per riequilibrare il ponte impedendo (almeno in parte) di generare segnale legato alla variazione di temperatura del trasduttore._NEWLINE_Sempre con lo scopo di ridurre le derive termiche, \xc3\xa8 sempre consigliato di alimentare i sensori piezoresistivi con basse correnti (max. 15 mA); infatti queste inevitabilmente (per effetto Joule) finiscono per riscaldare qualsiasi resistore._NEWLINE_Un ulteriore limite deriva dall\'uso di semiconduttore monocristallino come materiale sensibile, questo infatti si degrada a temperature superiori a 200 \xc2\xb0C, il che porta all\'impossibilit\xc3\xa0 di usare questi sensori a temperature elevate.\n_START_SECTION_\nStruttura\n_START_PARAGRAPH_\nChimicamente i materiali piezoresistivi sono dei semiconduttori monocristallini di silicio o germanio, fortemente drogati. _NEWLINE_La struttura pi\xc3\xb9 semplice \xc3\xa8 quella costituita da un sottile film di materiale (0,01-0,1\xc2\xa0mm) applicato rigidamente su un substrato plastico. La lunghezza di un sensore pu\xc3\xb2 variare da 12 a 1\xc2\xa0mm e, dimensioni cos\xc3\xac minuscole, permettono di realizzare trasduttori di dimensioni estremamente ridotte. Il sensore pu\xc3\xb2 essere realizzato come elemento a parte, per poi essere incollato sulla superficie dell\'elemento sensore (lamina, membrana, ecc\xe2\x80\xa6) del trasduttore a cui \xc3\xa8 destinato, oppure, con particolari tecniche, realizzato direttamente sull\'elemento sensore. _NEWLINE_Quando utilizzato come parte del circuito di trasduzione, tutti gli elementi del ponte di Wheatstone vengono integrati nel trasduttore stesso, allo scopo di riuscire, per quanto possibile, a compensare le alte derive termiche tipiche degli elementi piezoresistivi._NEWLINE_Sebbene questi sensori utilizzino per principio del materiale costoso, hanno beneficiato dello sviluppo legato al mondo dell\'elettronica a semiconduttori, il che ne ha permesso una significativa riduzione dei costi e l\'integrazione con il resto dei circuiti del trasduttore, tanto che oggi \xc3\xa8 uno dei sensori pi\xc3\xb9 usati sui trasduttori che integrano elettronica di alimentazione e condizionamento del segnale._NEWLINE_Oltre i su citati problemi legati alla linearit\xc3\xa0 dei sensori piezoresistivi, va citato che questi non possono subire considerevoli deformazioni senza danneggiarsi (tip. Max. 3000-5000 micro), inoltre sono relativamente fragili (massimo 1 milione di cicli di deformazione).\n_START_SECTION_\nApplicazioni\n_START_PARAGRAPH_\nIl sensore piezoresistivo costituisce una tecnologia alternativa al classico estensimetro a conduttore, e ne condivide il mercato. Anche le modalit\xc3\xa0 applicative sono simili (se non uguali) a quelle degli estensimetri._NEWLINE_I punti di forza di questi sensori sono nella possibilit\xc3\xa0 di produrli in larga scala in modo economico, nell\'elevata sensibilit\xc3\xa0 e nelle dimensioni. Mentre i punti critici sono legati alla deriva termica e alla loro linearit\xc3\xa0. Questo ne fa uno dei sensori pi\xc3\xb9 in uso sui trasduttori "miniaturizzati" o "standard economici", non destinati ad applicazioni ad alta precisione._NEWLINE_Oggi i sensori piezoresistivi trovano larga applicazione negli accelerometri, nelle celle di carico e nei trasduttori di pressione.'