薄膜传感器及其制备方法技术

本发明专利技术公开一种薄膜传感器及其制备方法，该薄膜传感器包括：基片；设置在基片上的绝缘层；以及设置在所述绝缘层上的第一薄膜热电偶、薄膜热电偶阵列和敏感栅单元3种器件中的至少两种；所述第一薄膜热电偶用于温度测量；所述薄膜热电偶阵列用于热流密度测量；所述敏感栅单元用于应变测量。实现了一个薄膜传感器能够同时完成温度、热流密度及应变中至少两种数据的测量，可有效减小传感器体积，从而减小传感器对待测的高温部件面积的占用，降低传感器对高温部件表面换热及表面气流的干扰。

【技术实现步骤摘要】
薄膜传感器及其制备方法
本专利技术涉及传感器
，尤其涉及一种薄膜传感器及其制备方法。
技术介绍
航空航天发动机在工作时，在燃气燃烧所产生的高温、高压等恶劣环境下，涡轮叶片高速旋转，其表面温度急剧上升且会承受变化巨大的各种应力，对发动机的性能和寿命有着很大影响。为了对发动机高温部件等材料进行评估及新型高温部件的研制，需要对发动机高温部件的参数进行测量，如表面温度、应变、表面热流量等。且为了保证发动机的安全运行，也需要实时监测涡轮叶片等部件，这些部件若达到故障或瘫痪的状况，需要及时进行维修或更换，进而保证航天器运行的安全性。现有技术中，通常采用温度传感器、压力传感器及热流传感器分别实现对高温部件温度、应变及热流量的测量，但是现有的传感器体积较大，在高温部件上占用面积较大，对高温部件表面换热及表面气流具有一定的干扰。
技术实现思路
本专利技术提供一种薄膜传感器及其制备方法，以解决现有技术传感器体积较大的问题。第一个方面，本专利技术实施例提供一种薄膜传感器，包括：基片；设置在基片上的绝缘层；...

【技术保护点】
1.一种薄膜传感器，其特征在于，包括：/n基片；/n设置在基片上的绝缘层；/n以及设置在所述绝缘层上的第一薄膜热电偶、薄膜热电偶阵列和敏感栅单元3种器件中的至少两种；/n所述第一薄膜热电偶用于温度测量；/n所述薄膜热电偶阵列用于热流密度测量；/n所述敏感栅单元用于应变测量。/n

【技术特征摘要】
1.一种薄膜传感器，其特征在于，包括：
基片；
设置在基片上的绝缘层；
以及设置在所述绝缘层上的第一薄膜热电偶、薄膜热电偶阵列和敏感栅单元3种器件中的至少两种；
所述第一薄膜热电偶用于温度测量；
所述薄膜热电偶阵列用于热流密度测量；
所述敏感栅单元用于应变测量。


2.根据权利要求1所述的薄膜传感器，其特征在于，所述第一薄膜热电偶包括第一电极和第二电极，所述第一电极的一端与所述第二电极的一端连接形成工作端，所述第一电极的外接端和所述第二电极的外接端分别用于与第一数据采集器连接。


3.根据权利要求1所述的薄膜传感器，其特征在于，所述薄膜热电偶阵列包括至少两个第二薄膜热电偶；
所述至少两个第二薄膜热电偶串联连接；
所述薄膜热电偶阵列的第一外接端和第二外接端分别用于与第二数据采集器连接。


4.根据权利要求1所述的薄膜传感器，其特征在于，所述敏感栅单元包括至少两个电阻栅；
所述至少两个电阻栅串联连接；
所述敏感栅单元的第三外接端和第四外接端分别用于与动态信号测试分析系统连接。


5.根据权利要求1-4任一项所述的薄膜传感器，其特征在于，还包括设置在所述第一薄膜热电偶和所述薄膜热电偶阵列上的第一热阻层和第二热阻层，所述第一热阻层的厚度大于所述第二热阻层的厚度；
所述第一薄膜热电偶的工作端与所述第一热阻层接触；所述第一薄膜热电偶的外接端与所述第二热阻层接触；
所述薄膜热电偶阵列中各第二薄膜热电偶的工作端与所述第一热阻层接触，各第二薄膜热电偶的外接点与所述第二热阻层接触。


6.一种薄膜传感器的制备方法，其特征在于，包括：
先后采用丙酮、乙醇、去离子水对基片的表面进行清洗，并于氮气气氛下获得干燥基片；
在所述干燥基片上沉积绝缘层，获得带有绝缘层的第一复合片；
在所述第一复合片的绝缘层表面沉积热电偶电极薄膜材料层和/或敏感栅材料层，获得第二复合片；
在所述第二复合片的热电偶电极薄膜材料层上沉积热阻层，获得第三复合片；
对所述第三复合片进行退火处...

【专利技术属性】
技术研发人员：谭秋林，薛涛，张磊，
申请(专利权)人：中北大学，
类型：发明
国别省市：山西;14