耐低温气象压阻传感器研制

介绍了一种耐低温气象传感器的制作方法,该传感器应用于航天环控系统,采用扩散硅压阻芯片、TO—8管座装配、硅凝胶封装,体积小、质量轻,对外界恶劣环境适应性强,使用温区在－55～95℃。测试结果显示：该传感器常温静态、高低温性能良好,低温性能甚至比国际产品更有优越性。制作工艺步骤简单、成本低,具有很高的实用价值。     

蓝牙BlueCore芯片空间应用可行性试验与分析

提出采用蓝牙BlueCore无线传感器搭建自组织网络进行航天器上的数据无线传输,研究了应用于航天器时影响系统性能和可靠性的关键因素-Bluecore芯片的空间环境工作性能,对其进行了高低温循环和抗电子辐照环境试验。试验结果表明：该芯片可以工作在-70-100℃的温度环境,并可以耐受不低于26krad（Si）的电子辐照,试验数据可以作为航天器的设计和工程应用参考。     

一种新型无源电容式温度传感器的制备与测试

为了实现高温、机械旋转和密闭空间等恶劣环境中的原位温度测量,以高居里点的铁电陶瓷为温度敏感介质材料,在传统低温共烧陶瓷(LTCC)工艺的基础上,采用牺牲层填充技术,保证了制备过程的工艺兼容性,成功制备出了一种基于LTCC衬底的新型无源电容式温度传感器。通过外部读取天线与传感器线圈的互感耦合,实现了从常温至700℃的传感器温度特性测试,测试结果表明:这种电容式温度传感器具有良好的温度敏感特性,其平均灵敏度为-7.33 kHz/℃。     

退火参数对p-Si与Ti/Pt/Au欧姆接触的影响

针对SOI（Silicon on Insulator,绝缘体上的硅）高温压力传感器,在真空环境下使用退火的热处理方法,减小了p-Si与Ti/Pt/Au的接触电阻,得到了合适的电阻值和小的比接触电阻率。通过单一因素控制法研究了退火时间和退火温度两个关键因素对样品电阻值和接触表面形貌的影响。采用半导体分析仪、扫描电镜（SEM）和高低温探针台等测试设备以及传输线模型测试方法对样品的欧姆接触性能进行分析,得出了不同温度和时间与欧姆接触的关系。实验结果表明：样品在退火条件为570℃,80min时电阻的I-V（伏安特性）曲线呈线性,阻值符合设计值,比接触电阻率小,在0~400℃测试环境下电阻值比较稳定。     

高低温环境下摩擦系数的高准确度测试

在航空要求的高低温环境下(-55～ 125℃)，为实现摩擦系数与接触电阻的高准确度测试，本文研制了适合于在高低温环境下测试摩擦件摩擦系数与接触电阻的测试试验台。通过对试验件载荷和摩擦力矩的测量，测量出试验件在不同温度及不同载荷下的摩擦系数与接触电阻，用试验及曲线拟合方法研究并解决了力传感器的温度补偿问题。为提高测试精度，对测试系统的硬件和软件进行了抗干扰优化设计，通过时某航空产品的试验，数据显示测试台的测试精度达4％。     

MEMS高温温度传感器的研制和测量精度研究

智能航空发动机及其他机械系统的智能化需要原位集成制造的传感器,为此制作了发动机涡轮叶片原位集成高温温度传感器,该高温温度传感器采用MEMS微制造工艺将厚度在微米量级的微小传感器原位集成在航空发动机涡轮叶片表面,利用微技术制造的传感器和标准的热电偶进行了一系列的高温温度试验和一系列细致的高温温度表征测量研究。该微制造工艺攻克了两项技术难关：曲面表面的光刻技术和高温绝缘层的制作技术。涡轮叶片表面原位集成的微传感器不仅可以原位测量高达800C的环境温度,并且具有很高的机械强度,可以承受高达40g的振动和100g的冲力。研究还表明,在高温测量的环境下,高温温度的测量精度和高温环境的温度场（高温温度的空间分布与升温时间迟豫）密切相关。由于高温环境温度场的差异,可以产生高达10%的测量本征误差。     

西门子SIWAREX WL200系列新型称重传感器

西门子最近在称重传感器方面增加了新产品线SIWAREX WL200系列，对比SIWAREXR系列称重传感器，主要有以下特点：1）非常具有竞争力的价格优势。在保证品质的前提下．通过更加先进的设计理念．降低生产成本，提高市场竞争力。2）传感器尺寸更小．安装附件更简单。易设计．易安装，系统更加稳定。3）增加S型传感器及多种单点式传感器．以开拓更多新的应用领域。     

低温氧化锆氧传感器的研究

研究了一种新型氧化锆氧传感器－低温氧传感器。它以氧化钇稳定的氧化锆作电池，以二氧化钌（ＲｕＯ２）代替常规的金属铂（Ｐｔ）作电极，即使工作温度降至３００℃，它仍有较小的电池内电阻和较快的响应速度，其理想工作温度下限比常规氧化锆氧传感器降低了５００℃左右。因此，延长了电池的使用寿命，扩大了该传感器的应用范围。     

全SiC结构高温压力传感器制备及测试

面向极端条件下原位压力测量技术的需求,设计了一种光纤法珀式碳化硅（SiC）高温压力传感器。采用全SiC真空法珀（F-P）腔结构,以最大限度发挥SiC材料优异的耐高温特性。通过用反应离子刻蚀和高温高压键合技术成功制备了全SiC式高温压力传感器,实现高温环境下的原位压力测量。实验结果表明,该传感器能够实现650℃高温环境下6 MPa的压力测量。650℃下传感器的光谱压力灵敏度达到4.05 nm/MPa,温度压力交叉灵敏度为1.09×10^-3MPa/℃。研究成果为面向高温环境下压力原位测量的传感器开发提供了思路。     

LC谐振式压力传感器的高温关键参数研究

无线无源高温压力传感器在高温、高压等恶劣环境中应用日益广泛,其耐高温性能已成为衡量传感器的一项最基本且重要的指标。利用低温共烧陶瓷LTCC(Low Temperature Co-Fired Ceramic)技术,分别设计和制作了陶瓷基片上电感及电容器件,并进行高温特性测试,通过讨论和分析确定了造成电感和电容随温度变化的原因。测试结果表明:在100℃~500℃温度范围内,电感L基本保持不变,等效串联电阻R增大了2.7倍,电容C增大了5.3%,从而LC谐振传感器的品质因数Q减小了72.8%。该测试及分析对高温环境下基于LC谐振式压力传感器的优化设计具有重要的指导意义。     

光纤传感器测量煤气发生炉中CO气体温度的研究

阐述了光纤传感器的优点及其基本工作原理,蓝宝石单晶光纤是目前在高温环境下最适用的光波导材料之一,其测量温度最高为2 000℃,温度高于800℃时,采用单晶蓝宝石棒做高温探头具有较高的灵敏度和温度分辨力,在800℃以上时,灵敏度优于1℃,在1000℃以上时,温度分辨力优于0.1℃,将其用于光纤高温传感器并测量煤气发生炉中CO气体的温度,其测量精度为0.1℃。     

用PVC变管轻松自制散热通道

炎炎夏日持续的高温，对机器能否稳定运行是个严峻的考验。由于外界环境温度高，笔者的电脑经常出现死机或蓝屏等故障，为了能使电脑稳定运行，我们必须得想点办法使CPU工作温度降低，笔者试验了不少散热方法，都感觉效果不够理想。有不少朋友都会想到通过更换较大的CPU散热风扇或     

装甲车辆柴油机冷却系统控制策略研究

建立了具有高低温双循环的装甲车辆冷却系统模型;在分析装甲车辆各部件冷却散热需求的基础上,设计了基于预置MAP与模糊控制相结合的高低温双循环冷却系统冷却液温度控制策略;在Matlab/Simulink中建立了冷却系统与其控制系统的耦合模型,仿真验证了控制策略的有效性;在冷却系统试验台架上验证了控制策略的可行性;研究表明采用预置MAP与模糊控制相结合的控制策略能够保证高温循环柴油机冷却液出口处温度波动不超过±1 ℃,低温循环冷散热器冷却液出口处温度低于设定值。     

高性能LTCC高温压力传感器的制备

研究了通过烧结曲线优化来实现无排气孔结构的高性能低温共烧陶瓷（ LTCC）无源高温压力传感器的制备。通过对比实验,成功摸索出了无排气孔结构的传感器烧结温度曲线。相比于传统LTCC压力传感器,该无排气孔结构的传感器由于无需玻璃浆料封口,避免了由于两种材料高温下热膨胀系数不匹配导致的传感器密封失效问题,确保了传感器在高温下工作的可靠性。测试结果表明：在2.0 bar,400℃以内,所制备的LTCC高温压力传感器具有极好的灵敏度和线性度,最大平均灵敏度为1.96 MHz/bar,最大非线性误差为4.52%,优于之前国内外研究水平。     

基于MEMS工艺的SOI高温压力传感器设计

利用MEMS(微机电系统)工艺中的扩散,刻蚀,氧化,金属溅射等工艺制备出SOI高温压力敏感芯片,并通过静电键合工艺在SOI芯片背面和玻璃间形成真空参考腔,最后通过引线键合工艺完成敏感芯片与外部设备的电气连接.对封装的敏感芯片进行高温下的加压测试,高温压力测试结果表明,在21℃(常温)至300℃的温度范围内,传感器敏感芯片可在压力量程内正常工作,传感器敏感芯片的线性度从0.9 985下降为0.9 865,控制在较小的范围内.高温压力下的性能测试结果表明,该压力传感器可用于300℃恶劣环境下的压力测量,其高温下的稳定性能为压阻式高温压力芯片的研制提供了参考.     

气候实验室环境场动态平衡调控技术研究

为解决气候实验室发动机低温启动试验过程中空气补偿和尾气排放的问题,利用氮蒸发制冷效应通过补偿新风的温度和补偿风机闭环调节实现室内补偿空气控制,维持实验室内低温环境稳定和室内外压力平衡。通过内、外涵尾气“分割排放”设计实现发动机排气引射量动态调控,实现对高温尾气的主动排放和背压控制。首次成功实施了民机-40 ℃发动机低温启动适航符合性试验,试验过程中实验室温度控制精度在±3 ℃以内,发动机排气背压稳定在150 Pa。该项试验的成功验证了实验室发动机开车的可行性。     

MEMS高温温度传感器的研制与测量精度研究

航空发动机智能化及其他机械系统的智能化需要原位集成制造的传感器,为此研制了发动机涡轮叶片原位集成高温传感器.该高温传感器采用MEMS微制造工艺将厚度在微米量级的微小传感器原位集成在航空发动机涡轮叶片表面,利用微技术制造的传感器和标准的热电偶进行了一系列的高温测量试验和一系列细致的高温温度表征测量研究.该微制造工艺攻克了两项技术难关:曲表面的光刻技术和高温绝缘层的制作技术.涡轮叶片表面原位集成的微传感器不仅可以原位测量高达800℃的环境温度,并且具有很高的机械强度,可以承受高达40 g的振动和100 g的冲力.研究还表明,在高温测量环境下,高温测量精度和高温环境下的温度场(高温温度的空间分布与升温时间迟豫)密切相关.由于高温环境温度场的差异,可以产生高达10%的测量本征误差.     

基于氧化铝陶瓷的电容式高温压力传感器

氧化铝陶瓷因其稳定的机械性能和高温鲁棒性得到了广泛的应用。文章以LC谐振电路为技术背景,提出了一种基于氧化铝陶瓷的电容式高温压力传感器,并通过厚膜集成工艺技术将一个定值电感与一个可变电容集成在氧化铝陶瓷基板上实现了传感器的制备。对传感器进行高温环境下的压力测试,实验结果表明:传感器能够完成600℃高温环境下1到5 bar范围内压力的原位测试,且在600℃高温环境下传感器的重复性误差,迟滞性误差和零点漂移分别为8.3%,5.05%和3.7%。     

基于LabVIEW的电磁超声热态金属在线缺陷检测系统

基于LabVIEW软件开发了针对高温等极端环境下的电磁超声在线缺陷检测系统.软件重点开发集成了高温下判定缺陷当量的AVG曲线、超声波信号的定位、温度实时监控及滤波处理算法等功能模块.硬件主要开发基于自制耐高温陶瓷线圈及水循环冷却系统的可持续长时间接触高温的超声SV波激发/接收传感器,并配置了高功率脉冲RPR-4000主机和阻抗匹配网络为其提供高功率.系统运行试验表明:在500℃高温环境下,软件开发的AVG曲线能够精确地检测出缺陷的当量大小,并可通过超声波飞行时间和超声波测速确定缺陷的位置.另外,自主开发的电磁超声传感器在500℃高温环境下可持续检测达2h以上.     

高分子电容湿度传感器耐极限环境应力研究

随着高分子电容型湿度传感器的广泛应用,湿度传感器的极限工作环境是在使用过程中的重要指标。文章选取低气压低湿、高湿、高温3种极限环境应力,通过极限环境试验分析高分子湿敏电容型湿度传感器耐极限环境能力。结果表明:单应力条件下,135℃为其工作的高温应力极限,1×10^-5Pa为其低气压应力极限。因此,在实际应用中应避免传感器长期在135℃高温、1×10^-5Pa低气压条件下工作。