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高机能纳米薄膜压力传感器的特色与操纵范畴

2014-10-19

高机能纳米薄膜压力传感器,接纳进步前辈的原子薄膜堆积和紧密离子束刻蚀手艺,将活络度高、温度系数极低的应变电阻间接堆积在金属弹性体上。由于不接纳传统的胶粘工艺,明显改良了应变式压力传感器的持久不变性、抗蠕变特征,使产物操纵的温度规模大为扩展。

纳米薄膜压力传感器

接纳纳米量级功效薄膜、钝化层薄膜、过渡层薄膜和掩护层薄膜等纳米资料建造高机能压力传感器,由于操纵纳米粒子的外表积庞大的活性效应和纳米膜界面的增韧、抗裂纹效应,传感器的机能获得了周全的进步,使其同时具备高精度、高不变性、高任务温度和耐卑劣情况的良好机能。这首要是由于微米和纳米两种尺寸的粒子构成的薄膜,其机能差别很大。薄膜构成的机理是:薄膜淀积进程中,先在衬底上发展相互断绝的岛状晶核,称不持续薄膜。薄膜增厚时,晶核之间的网状布局相相互同,称为半持续膜。薄膜持续增厚时,岛状晶核相互相同毗连构成持续薄膜。明显,早期成膜的晶核粒子巨细和散布和致密度决议了膜的品质。晶粒大,散布松散,致使膜的针孔多,附出力差,内应力大,如许致使膜的电特征、机器特征、温度特征均大大下降,间接影响了传感器的机能。

纳米薄膜压力传感器接纳纳米粒子构成薄膜,它散布致密(由于一克纳米粒子,其外表积可达几万平方米),附出力大大进步。多层膜的界面完成了原子键合,如许进步了传感器的委靡机能,使蠕变和滞后几近不存在,改良了传感器的静态特征;同时,膜的散热性好,改良了传感器的温度机能;膜针孔少,平均度好,进步了膜的绝缘机能,下降了电阻缺点引入的电噪声。较薄的持续膜带来更多的益处:传感器的活络度进步了,桥臂电阻增大了,功耗下降了,发烧削减了,零点输入不不变性削弱了,任务温度规模扩展了。

总结起来,纳米膜压力传感器的浩繁超卓机能首要由二个方面决议的,一方面是原子级薄膜堆积设备与工艺,另外一方面是改性组份的Ni-Cr敏感资料,其温度系数为2ppm(突破国际外近百年来一向操纵的惯例Ni-Cr合金资料建造压力传感器敏感资料的惯例)。

纳米薄膜压力传感器首要手艺特色:

1、薄膜手艺取代粘贴传感器中的粘贴工艺,消弭了胶的影响,无蠕变、不老化;

2、耐蚀不锈钢与被丈量介质间接打仗,无断绝膜片和灌充液;

3、弹性体和应变电阻资料都是金属资料,温度特征好,传感器任务温度规模宽;

4、耐强侵蚀;

5、产物体积小,功耗低,呼应速率快;

6、全金属一体化密封布局,高靠得住性设想。

纳米薄膜压力传感器首要手艺参数:

1、活络性:1.5±0.2mv/V; 2、量程:0~0.5…220Mpa; 3、综合精度:±0.05%F•S、±0.1%F•S、±0.2%F•S(含非线性、迟滞、反复性偏差);4、持久不变性:≤±0.1%FS/年;

5、介质温度:-260℃~-55℃~+125℃~+175℃~+250℃~+350℃;6、零点漂移:≤±0.005% F•S /℃;7、桥臂电阻:3±0.5KΩ; 8、绝缘电阻:≥1000 MΩ/100V;

9、过载才能:150%FS;10、接液资料:膜片 17-4PH,进程毗连件 1Cr18Ni9Ti;11、>打击:50g;X、Y、Z三向,每向20ms;输入变更小于0.03%FS;

12、呼应时候:≤1ms; 13、供电电源:3~15VDC;14、毗连体例:M20×1.5、M12×1、M10×1、G1/4或用户指定; 15、外壳防护品级:IP65或IP68;

16、电气输入引线:航空接插件、间接引线或用户指定。

纳米薄膜压力传感器首要操纵范畴:

纳米薄膜压力传感器普遍操纵于某新型大推力低温发念头低温介质(液氮液氧)的压力丈量,坦克、战车、船舶等军事设备的液压丈量,煤油、化工、冶金、核产业、汽车等范畴压力丈量。产物具备体积小、精度高、不变性好、操纵温度规模宽、温度漂移小、电桥阻抗高、抗振动和抗打击性强等长处,可用于低温及低温等卑劣的情况。兵器尝试体系、火箭发射空中站支持装配、军用卫星平台、战车、舰艇、导弹、坦克及工程机器的液压测试体系、航天飞翔器飞翔数据测试(熄灭室压力、测控风向数据)、弹道导弹机载激光器压力丈量、核电站核能料压力检测、低温产业进程节制检测(如电力、冶金、石化等体系)、低温地热发机电的测试、工程和尝试站、自然气、煤油保送管道压力测控、汽轮机和发念头的压力测试标定、研发工程尝试室、产物测试(如压力计量规范仪器)、功效测试体系(如水泵站标定测试)、柴油机高压共轨压力丈量、汽车用压力传感器等、产业进程节制用紧密压力丈量、别的切确压力测试体系(如医疗、轻纺、煤矿、供排水等体系)。本文源自泽天传感,版权一切,转载请说明来由。

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