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新型薄膜溫度、薄膜高溫壓力傳感器的研制

發布時間:2020-1-18??????發布人:澤天傳感??????點擊:

被稱為“第三代傳感器”的薄膜壓力傳感器,是國外80年代后針對新型武器裝備的發展而開發的傳感器新品種,其優越的耐惡劣環境性能受到世界各國的重視。

薄膜高溫壓力傳感器:在超音速飛行器中,液壓系統是飛機的關鍵系統之一,液壓系統采用液壓油作為工作介質,一旦液壓油的壓力消失,飛機將無法實現飛機的控制和降落。該研制產品用于測量高達200℃的高溫流體。其主要研制難點是環境溫度高,壓力高,振動強,電磁干擾大。研究路線是在現有的技術基礎上,研究解決敏感材料和薄膜的耐高溫問題,解決強電磁干擾問題。

薄膜高溫壓力傳感器

薄膜高溫熱流傳感器:用于測量飛機殼體在高超音速飛行狀態與空氣磨擦所產生的熱量。機載試驗大約需要使用300多個傳感器以測量殼體不同形狀部位的熱況,定型飛機的健康管理系統中仍然需要使用多個傳感器監測關鍵部位的發熱狀況。該技術成果還可用于彈頭材料的設計試驗。其主要研制難點是工作溫度高達1200℃,響應時間小于100μs,且要求體積輕巧,便于與機殼緊固安裝。研究路線是采用離子束濺射和干法刻蝕技術在陶瓷基片上制造熱敏電阻薄膜電橋,不同橋臂上再淀積不同厚度的阻熱薄膜,以分別感測堆積熱量和瞬變熱量,通過電橋輸出一定面積內的瞬變溫度,再通過微電路轉換成熱量信號輸出。

薄膜推力傳感器:在超音速飛行器中,有多個反作用力控制系統、空中變軌和姿態控制系統,這些系統都是通過噴射高壓氣體來調節、控制飛行器的姿態和運行軌道,薄膜推力傳感器用于測量噴射氣體時產生的反推力。該傳感器的主要研制難點是響應時間要達到2ms,并可測量高速脈動氣體而不產生自振效應。研究路線是設計一種異型結構的圓柱形支撐應變體,在聚酰亞胺薄膜上制作金屬電阻應變薄膜電橋,將應變電橋粘接到柱形應變體上形成傳感器,避免傳統的懸臂梁傳感器在受到重復的脈沖力作用時發生諧振的問題,同時圓柱體中心可直接穿過氣體噴管,解決傳統的測量裝置需要將噴管彎曲的問題,提高測量的真實性和準確度。

薄膜一體化高溫壓力溫度傳感器:用于測試飛機上RCS系統中儲氣瓶內及輸氣管道內的壓力和溫度。RCS系統用于飛機姿態的調整,高壓儲氣瓶內壓力高達60MPa,輸氣管道內的壓力為5MPa,由于在高壓儲氣瓶上開多個接口會影響氣瓶的強度,因此要在一個接口上實現壓力和溫度的同時測量,縮小產品體積、減輕整機產品重量。每架大約有4-8個通道需要安裝該產品。其主要研制難點是測量介質壓力高、要求整體尺寸小,環境振動強、電磁干擾強。研究路線是采用離子束濺射和干法刻蝕技術在不銹鋼彈性基片上同時制造壓力敏感電橋和熱敏薄膜電阻,在彈性基片上鍍制多層穩定的薄膜組成壓力-溫度敏感元件,再通過微電路轉換成準確的標準信號輸出。

薄膜快速響應溫度傳感器:用于飛機液壓系統液壓油溫的測量。該傳感器的主要研制難點是,敏感元件要設計在可承受40MPa高壓的防護殼內,響應時間要小于100mS。研究路線是采用離子束濺射和干法刻蝕技術在快速傳熱的基片上制造熱敏薄膜電阻。本文源自澤天傳感,轉載請保留出處。

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