蓝宝石高温光纤压力传感器的设计与仿真

针对高温环境下压力测量需求,提出采用蓝宝石材料来构造适用于特殊环境下的光纤高温法珀压力传感器。基于圆形膜片压力敏感原理设计了传感器敏感单元结构尺寸,通过Comsol有限元软件建立了敏感单元模型,对敏感膜片的表面位移及应力分布情况进行了仿真,验证了传感器设计的可靠性;同时分析了传感器的温敏效应,结果表明随温度升高,传感器的灵敏度会增大,会对压力测量产生误差,约为1.51kPa/℃,上述结果为蓝宝石高温压力传感器的结构和性能优化设计提供了有效指导。     

基于交流电桥的电容式水分检测电路的设计

在已有的在线水分含量检测方法中,电容法优势最为明显,可靠性和精度都较高.基于交流电桥原理设计了一种电容式传感器检测电路,并结合水分检测的具体要求,完成了对硬件电路的制作与调试,并通过实验验证了电路的可行性.     

高温压力传感器温度漂移补偿研究

针对高温压力传感器耐高温和高压的测量的要求,设计了压阻式压力传感器硅杯式芯片版图,采用SIMOX(separationbyimplantedoxygen)技术SOI(silicononinsulator)晶片,在微加工平台上制作了该芯片,获得了差动等臂等应变的惠斯登检测电桥。对采用耐高温封装后的传感器的热零点漂移、热灵敏度漂移和零位输出的补偿作了研究,设计了补偿电路,推导了热灵敏度漂移补偿的计算公式,在通用型高温压力传感器的研发中证明其可行性和实用性,并总结出了经验公式。     

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%。     

CYG600高温压力传感器

普通的压阻式压力传感器其敏感控测惠斯顿全桥的四个力敏电阻是用集成电路工艺制造的，电阻间用P．N结相互隔离。由于受到P．N结耐温限制，最高使用温度仅125℃，     

一种陶瓷电容式压力传感器的设计和实验研究

陶瓷电容式压力传感器具有抗腐蚀、耐高温、高精度、高稳定性、无污染和抗过载等优点，在工业中将有广泛用途。但是，其芯片目前国内尚无厂家可以生产。应客户要求，我们对陶瓷电容式压力传感器进行了设计、建模、制作和实验，并使之满足批量生产的需要。     

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。     

一种陶瓷电容式压力传感器的设计和实验

陶瓷电容式压力传感器具有抗腐蚀、耐高温、高精度、高稳定性、无污染和抗过载等优点,在工业中将有广泛用途.但是,其芯片目前国内尚无厂家可以生产.应客户要求,我们对陶瓷电容式压力传感器进行了设计、建模、制作和实验,并使之满足批量生产的需要.     

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.     

高温压力传感器的热模拟

探讨了一种多晶硅高温压力传感器的设计方法,论述了其较一般高温压力传感器的优点及其制造工艺流程。重点利用ANSYS软件对模型进行了热模拟,比较了AIN,SiO2与Al2O3分别作为绝缘散热层时模型中的温度分布,并且比较了散热层不同厚度时力敏电阻中心点的温度。     

氧化铝陶瓷基无线无源压力传感器的高温性能研究

利用高温烧结陶瓷技术制备了一种基于氧化铝陶瓷的LC谐振式无线无源压力传感器,并通过合理地设计圆柱螺旋天线以及隔热结构,实现了该传感器在高温环境中的无线耦合测试。研究了传感器在不同温度下的阻抗频率特性,分析并探讨了传感器的高温性能。测试结果表明,在29℃(室温)至700℃的温度范围内,测试天线端的最高瞬时温度为188.4℃,保证了传感器高温测试的可靠性。谐振频率对温度的平均变化量为1.314 kHz/℃,两次重复性测试的相对变化量为3.81%,重复性较好。该压力传感器可应用于高温恶劣环境下的压力测试,其高温性能的研究为压力信号的准确读取奠定了良好的基础。     

SiC薄膜高温压力传感器

SiC是制造高温半导体压力传感器的理想材料。介绍了在Si衬底上外延生长 3C -SiC薄膜和用它制作的SiC高温压力传感器 ,并对研制结果进行了分析。简单介绍了其它几种SiC压力传感器的特点、结构和制作方法。     

微型高温压力传感器芯片设计分析与优化

基于弹性力学和板壳力学理论,分析了微型高温压力传感器圆形膜片的受力分布,为力敏电阻在应变膜上的布置提供依据;利用有限元分析方法,借助ANSYS仿真软件,对微型高温压力传感器应变膜进行了一系列的分析和计算机模拟,探讨了传感器圆形应变膜简化应力模型的合理性以及温度对应力差分布的影响,得到了直观可靠的结果,为微型高温压力传感器芯片设计和研发新颖的微型高温压力传感器芯片提供有力的依据.     

碳化硅高温压力传感器设计及工艺研究

碳化硅因其优越的半导体性质和物理性质,在传感器领域具有广阔的应用前景。采用第三代半导体碳化硅材料制备的高温压力传感器可在高温的恶劣环境下表现出极佳的稳定性,实现对压力的准确测量,相关研究工作备受业界关注。针对当前碳化硅传感器研制尚处在初级阶段的现实,介绍几种不同类型的碳化硅压力传感器,并对传感器的设计与制作工艺进行比较分析。基于对碳化硅压力传感器国内外研究现状的简述,分析了当下主流的封装结构,兼对设计、制作所面临的问题进行深入探讨。     

谐振式SAW压力传感器敏感元件研究与设计

量程和温度特性是传感器的两个主要指标,SAW压力传感器的量程由基片材料的结构尺寸决定,温度效应一般采用双端对谐振器来消除,目前关于两个谐振器的位置确定还没有一个确定的方法.通过力学分析得出了圆形石英膜片的半径、厚度、和最大载荷的关系;对石英圆形膜片的应力应变关系进行了有限元数值计算,得出了正负应力在圆形石英膜片的分界点,为设计SAW谐振式压力传感器的物理结构和合理的安排谐振器的位置提供了依据.     

高温压力传感器的温度补偿

介绍了高温压力传感器热零点漂移产生的原因以及一种抑制漂移的补偿办法 ,即利用相关材料的线膨胀系数的不同进行补偿。     

基于模型识别技术的高温微型压力传感器

高温压力传感器应用在很多领域,由于高温将使放大电路工作失效,因而采用将放大电路与传感器件分离的设计方案是解决高温测量的方法之一。介绍一种将放大电路与传感器件分离的基于模型识别技术的微型电容式压力传感器。传感器件由MEMS工艺来实现,信号激励与信号处理由计算机来完成。对电路的工作过程进行了计算机仿真和试验,并给出了微型高温压力传感器的MEMS工艺设计流程。     

基于离子电流的高温压力传感器机理研究

研究基于离子电流的高温环境压力传感器,旨在替代带冷却设备的高温压力传感器,为脉冲爆震发动机(PDE)上必需的高温压力测量提供具有工程实践意义的技术支持,为爆震发动机性能分析、控制规律和控制策略研究提供可靠的测试信号。通过2种类型离子探针的对比分析和探针长度、偏置压力的研究,设计了一种单针短探针型离子传感器,其离子电流信号波形与压力传感器信号相似,离子电流衰减速度可测,耐高温,可靠性高,成本低。为研究离子电流与压力的定量关系奠定了基础。     

高温电容位移传感器的设计与实验研究

为了精确测量航空发动机中的轴承座与外部机匣之间的相对变形量,应用高温合金、氧化铝陶瓷以及耐高温电缆等研制了可用于高温环境的特种电容位移传感器。将其安装于机匣的承力支板中,即可实现该相对变形量的测量。传感器采用双层屏蔽结构,并应用驱动电缆技术减小干扰信号的影响。本文首先对所设计的传感器进行了仿真分析,以验证其结构合理性,然后搭建实验平台完成了传感器的标定与性能测试,并进行了高温验证实验。实验结果表明,本文所研制的高温电容位移传感器能够在0~2.0 mm的范围内实现位移的精确测量,测量误差小于0.02 mm,并且能够在室温~500℃的温度范围内稳定工作,因而可以满足使用要求。