一、Cr金属薄膜温度传感器的研究(论文文献综述)
周煦航[1](2021)在《基于硅酸镓镧的声表面波温度传感器及高温电极防护研究》文中提出随着我国航空航天事业的蓬勃发展,对飞行器的发动机等关键部位的实时温度监测需求越来越多。声表面波传感器(SAW)具有结构小、性能优异、可无线测量等优势可广泛应用于许多恶劣环境。由于航空发动机工作时的温度极高,这对声表面波传感器在高温下持续稳定工作提出了巨大要求。本文提出一种基于声表面波原理和硅酸镓镧材料的声表面波温度传感器,同时借助脉冲激光沉积(PLD),通过在传感器表面沉积防护薄膜来提高器件的工作温度。本文的研究内容为:1、研究了声表面波的传播机理及声表面波传感器的类型分类,介绍了声表面波传感器的基本结构构成,建立了传感器结构参数与传感器性能之间的对应关系。2、分析了基于声表面波传感器的理论模型,探讨了传感器结构各参数对声表面波传感器性能的影响。利用COMSOL Multiphysics有限元仿真软件对传感器谐振频率进行仿真,并分析了电极厚度与声速的关系。3、通过分析声表面波传感器温度敏感机理和高温下电极防护机理,设计并制备了一种基于防护薄膜的声表面波温度传感器可应用于高温下的实时温度测量。4、制备了两种基于不同防护薄膜的声表面波温度传感器并分别进行高温测试。在25-1100℃和25-1300℃下进行测试,并对传感器谐振频率与温度的关系进行分段拟合,提高测量精确度,传感器在25-1100℃范围内可以多次测量,并且在1100℃下持续工作1 h以上。并对传感器测试前后的表面形貌进行分析。
林振钰[2](2021)在《薄膜热电偶的制备及其性能研究》文中研究指明在现代化高新技术蓬勃发展的大背景下,第四代火工品——MEMS火工品取得了长足的发展,对火工品发火温度的动态测量有了新的要求。发火温度是火工品工作性能的重要指标,对其进行测试、确定发火点对火工品的改进与应用至关重要。针对微小型火工品发火温度动态测试问题,本文以高温薄膜热电偶为基础,经过参数优化与仿真验证,设计了一种具有高温稳定性和较快动态响应的微小型温度传感器,主要的研究内容包括以下三个方面:(1)对薄膜热电偶的制备工艺及性能进行了探索,探讨了薄膜的制备材料,重点开展了Pt-Rh10/Pt型薄膜热电偶的制备及其性能研究,通过丝网印刷技术,在Al2O3陶瓷基底上制备了偶结尺寸≯1mm且厚度为6μm的Pt-Rh10/Pt型薄膜热电偶。对制备好的传感器样品进行了形态与性能评估实验,其导通性与附着性等性能均满足设计要求。用直径为0.3mm的Pt Rh丝、Pt丝作为补偿导线对焊接法、键合法、耐高温无机胶连接法等引线连接方式进行了详细探讨。(2)搭建了薄膜热电偶静态测试平台,分别用便携式温度检定炉和卧式高温检定炉完成了Pt-Rh10/Pt薄膜热电偶在50~600℃和650~1500℃的静态标定。克服了静态标定试验中1500℃高温环境下薄膜热电偶与延长线的连接问题,达到在1500℃下能有效测温的技术指标。通过对实验数据的拟合分析,得到薄膜热电偶的塞贝克系数约为10.70μV/℃,其输出电势-温度曲线与标准S型热电偶基本一致。(3)通过搭建微小尺寸薄膜热电偶温度传感器的动态测试平台,应用脉冲激光法对Pt-Rh10/Pt薄膜热电偶的动态响应进行了测试与研究,建立了其动态数学模型,对其时间常数进行了分析。实验结果表明,所制备的Pt-Rh10/Pt薄膜热电偶的时间常数约为535μs,具有快速响应的特性和高精度测试的特点,满足快速测温的需要,为火工品发火温度的测试奠定了基础。
任志强[3](2021)在《合金薄膜应变传感器的制备工艺与结构改进研究》文中研究指明现代切削加工正在向智能化、精密化、集成化和微型化方向发展,切削力的实时在线测量是实现刀具智能化的必经手段,刀具嵌入式合金薄膜应变传感器是实现在切削过程中监测切削力的一个有效方法,开展刀具嵌入薄膜传感器测量切削力的基础研究具有重要的科学意义和工程应用价值。薄膜传感器从下到上分为基底、过渡层、绝缘层、敏感层和保护层,敏感层是实现测力功能的核心结构。为了获得性能优异的薄膜传感器,在薄膜的制备、结构和性能检测上都要有系统科学的工艺方案。本文通过理论分析和试验研究相结合的方法和手段深入探讨该工艺方案现阶段尚存在的一些问题,并通过一系列的工艺优化方法尝试去解决他们。在薄膜电阻栅的制备过程中,光刻胶可能由于某些不合理的工艺参数组合产生起皱、脱落等问题,为了探索适合刻蚀薄膜电阻栅的光刻胶坚膜工艺参数,提高旋涂在薄膜层表面的光刻胶性能,本文首先使用正交试验法对敏感层厚度、烘烤温度、持续时间和光刻胶型号作为坚膜工艺的优化对象,在光刻胶的主要技术参数中按照重要程度选取粘附性和抗刻蚀性能作为光刻胶性能的评估指标,通过极差分析,初步获得最佳工艺参数组合。之后依据正交试验数据,分别联合LS-SVM和BP神经网络智能算法,建立光刻胶粘附性与抗蚀性的预测模型。随后选择可信度更高的预测模型,采用控制变量的方法,系统的分析上述工艺参数对两评估指标的影响趋势,最终得到了各工艺参数的约束条件。在薄膜电阻栅刻蚀完成后,为了降低溅射态镍铬(Ni Cr)薄膜电阻栅的电阻值并提高薄膜的附着力,在N2环境下对以Ni Cr薄膜为敏感层的304不锈钢基底上的薄膜传感器进行退火处理。在试验过程中,发现不同的退火工艺(300°C,350°C,400°C,450°C和500°C)都可以有效的降低薄膜电阻器栅的电阻值,在450°C时下降幅度最大,电阻值变化为1.77 kΩ,较小的电阻值可使薄膜传感器检测到较小的应变,并具有较高的测量精度;Ni Cr薄膜在350°C和30分钟时在基材上的附着力最强,比溅射状态的薄膜高约37.5%,粘附力的增加使薄膜不太可能过早地破裂和脱落,这可以扩大测量力范围;另外,原子力显微镜(AFM)的结果表明,在较高的退火温度下退火的薄膜具有较高的表面粗糙度,这可能是由于退火后原始晶粒团聚现象引起的;而且,电阻温度系数(TCR)和应变敏感性系数(kn)也会随着退火温度的升高而增加,但kn增加的比较缓慢。为了进一步提高薄膜电阻栅的应变性能,在现有的薄膜传感器结构基础上,设计了两种可以提高应变式薄膜传感器应变灵敏度的改进结构,第一种是构建以“石墨烯-Ni Cr复合薄膜”作为敏感层的薄膜传感器结构,第二种是在薄膜传感器上设计双端支撑梁膜弹性结构,该结构又可分为两种形成方式,其一是在绝缘层上直接沉积双端支撑梁膜弹性结构,其二是在304不锈钢基底上加工弹性槽构成双端支撑梁膜弹性结构;随后分别探讨了这两种结构的薄膜传感器相比较于传统的常规溅射沉积方法制备的薄膜传感器的优势;最后,对这两种结构的制备工艺进行了分析与研究。
薛伟[4](2021)在《新型温度传感器设计及加工关键技术研究》文中研究说明近些年来,石墨烯以其优异的热学、力学和电学特性广泛的应用于传感器领域。以石墨烯为敏感单元制作的温度传感器具有灵敏度高,测温范围大,响应时间短等优点,因此其在温度环境的测量中有较大的发展潜力。基于此,本文提出一种以氮化硼/石墨烯温敏结作为敏感膜片、蓝宝石衬底作为热传导膜片的温度传感器,并对其关键制作工艺和温敏特性进行了研究。本文主要完成了传感器芯片结构和工艺方案设计、传感器工艺制作、温敏特性测试以及表征与分析。主要的研究内容及成果如下:(1)提出了石墨烯温度传感器的整体方案。基于石墨烯导热机理和热阻效应对单层石墨烯温敏机理进行了简单介绍,采用石墨烯作为温敏膜片,实现热学信号向电学信号的转化;选用蓝宝石作为热传导膜片并通过有限元仿真设计合理的传热膜片,满足了传感器设计指标要求;基于传感器结构对芯片工艺方案进行设计,完成了包括传热膜片制备、电极布线设计、敏感结图形化等关键工艺的设计,制作了相应的工艺流程表,并进行了掩膜版的设计。(2)完成了石墨烯温度传感器的工艺制作。完成了电极及布线制作、石墨烯纳米薄膜的转移及图形化以及敏感单元的制作;详细介绍PEALD生长Al2O3薄膜的生长原理;完成了Al2O3防护膜刻蚀工艺,详细介绍了ICP刻蚀Al2O3薄膜的基本原理;通过进行Au Pad与铂金线键合工艺试验,确定了合适的键合设备、键合材料,并提出了满足温度传感器芯片的引线键合工艺要求。(3)完成了石墨烯温度传感器的测试与分析。确定Cr/Au金属层承受900℃高温测试的最佳厚度为100/800nm;Au-Au引线键合正交试验的键合最佳工艺条件为键合力69N,键合功率190 W,键合时间150 ms,搜索高度0.2 mm,在900℃高温下键合金丝的直径为50μm或100μm;通过对传感器样品的温敏特性进行研究,样品电阻约为6.551Kohm,I-V特性呈线性,稳定性良好,对低温(45℃~155℃)和高温(25℃~585℃)下石墨烯的电阻温度特性进行了详细介绍,其B区(-25℃~60℃)和F区(260℃~585℃)的灵敏度分别为0.13%/℃、0.16%/℃,线性度分别为0.9972、0.9901,计算得出B区的重复性为5.14%,迟滞性仅为3.77%,对湿度干扰进行了研究,结果表明湿度对测试过程影响较小;通过扫描电镜、原子力显微镜及拉曼光谱仪对样品的Al2O3薄膜、敏感结、衬底及欧姆接触区等进行了表征,并分析了样品失效的原因。
张银团[5](2021)在《PVD温度传感涂层的一体化制造》文中认为随着智能制造和精密加工的高速发展,对加工刀具的温度测量提出了更高的要求。目前的温度传感器大多是分立式器件,不具备防护功能,无法安装于摩擦、氧化、腐蚀的苛刻工作环境中,而且传感器离工作表面较远,无法正确反映工具和机械零部件的实时温度状态。本文研究了嵌入式薄膜温度传感器一体化技术,满足智能制造需求。主要研究成果如下:1、AlN/Al2O3复合绝缘薄膜的制备及结构性能研究。本文以硬质合金为基体,首先采用直流磁控溅射(dcMS)镀膜方法沉积AlN绝缘膜层;通过改变阳极层离子源刻蚀电流、Ar气压和刻蚀时间等预处理参数,刻蚀清洗基体,用于提高AlN薄膜与基体的结合力;其次研究N2分压对AlN薄膜相结构、形貌结构及绝缘性能的影响,控制沉积压力为0.4 Pa,当N2分压为40%时,AlN薄膜中的Al与N原子比符合化学计量比,此时AlN薄膜具有最致密的结构,绝缘性最佳,电阻率可达7.3×1011Ω·cm;本文采用原子层沉积(ALD)技术于AlN薄膜表面沉积制备Al2O3薄膜,用以填充AlN薄膜的微孔,dcMS-AlN/ALD-Al2O3复合薄膜可以阻断W原子与导电基体导通,提供很好的绝缘性能,特别是高温下的绝缘性能。2、磁控溅射沉积制备W热阻薄膜的结构及热阻性能研究。使用直流磁控溅射镀膜技术沉积W热阻薄膜,研究沉积参数包括偏压、气压、温度对W薄膜微观组织结构及热阻性能的影响及作用规律。改变W薄膜的微观组织结构,研究了传感薄膜的热阻效应的影响规律,发现晶粒度较大,结构致密性高的W薄膜具有更好的热阻性能。循环稳定性以及退火处理对W薄膜微观结构和热阻性能的影响研究结果表明,工艺优化后沉积的W薄膜经多次热阻测试后,发生了回复再结晶,薄膜表面有细小晶粒产生。3、元素掺杂制备W基合金热阻薄膜及其结构、性能研究。采用磁控溅射沉积Ti组元含量为0~23 at.%的WTi合金薄膜,Ti均溶解于W晶格中,形成单相固溶体。合金薄膜的TCR先增加后减小,当Ti含量为6.8 at.%时,薄膜TCR达到最大值,为19.5×10-4 K-1,相比纯W薄膜(TCRW=5.43×10-4 K-1)提高了3.6倍,具有良好的热-阻关联显示性能。对WTi合金薄膜(6.8 at.%Ti)进行500℃退火处理30 min后,晶粒尺寸增大,有少量孔洞出现,薄膜致密度降低,TCR由19.5×10-4 K-1降低到14×10-4 K-1;增加退火时间至60 min,WTi合金薄膜的结构及性能基本保持不变。退火处理30min后的W薄膜呈现优异热阻性能测试稳定性,其TCR经循环热加载后基本保持一致,具备刀具、模具测温的应用前景。
张鹏[6](2021)在《基于顺排碳纳米管的光机械式非制冷红外焦平面阵列研究》文中研究表明红外热成像技术是目标探测和识别的重要方法之一,在军用和民用领域都有着广泛的应用。光机械式非制冷红外焦平面阵列(FPA)不依赖读出集成电路(ROIC),利用光学检测手段,获得FPA上的双材料微悬臂梁的形变量和分布,完成红外辐射探测和图像的后续重现。本文瞄准提高FPA的温度灵敏度和响应时间两个重要性能参数,开展了基于顺排碳纳米管的光机械式非制冷红外热焦平面阵列的研究。理论计算结果表明,碳纳米管的应用使FPA的温度灵敏度提高了 1.3倍,响应速率提高了一倍。本文的主要研究内容包括:首先,通过液体毛细力自组装将垂直碳纳米管森林转化成水平顺排的致密化碳纳米管薄膜,以利用碳纳米管的轴向性能并解决与MEMS制造工艺的兼容性问题。随后,测试了碳纳米管薄膜的力学性能和热机械响应。结果表明,管间滑移不仅限制了碳纳米管微悬臂梁的力学强度,而且限制了它的热响应灵敏度。通过ALD沉积A1302用于加强管间结合强度,实现了碳纳米管微悬臂梁的机械强度和热响应灵敏度的增加。其次,详细设计了基于碳纳米管的光机械式FPA的像元结构,包括材料选择、红外光学、热学模型、热机械响应、时间常数以及阵列布局等。根据设计得到的FPA结构,进行了相关微纳制造工艺的实验探究,包括碳纳米管相关工艺、双材料梁成形工艺和牺牲层去除工艺,并开发出一套完整的FPA制作工艺。最后,搭建了光机械式红外热成像的光学读出系统,系统包含光学模块、温控模块和真空模块三部分。结合所设计的FPA结构和光学读出系统,分析了由FPA所限制的固有噪声和由系统限制的噪声,给出了该技术的噪声等效温差NETD。通过光学读出系统测试得到了像元对红外源的响应结果。
杨弘宇[7](2021)在《与涡轮叶片集成的应变传感器的制备及性能研究》文中研究指明航空发动机涡轮叶片在发动机运行时需要经受住高温、高压、高离心率、热应力、剧烈震动的影响,而在这种极端环境中,随着使用时间的累积,叶片很容易出现损坏失效,进而引起发动机的故障。所以为了减少故障产生造成的安全事故,需要准确且及时地监测工作状态下的涡轮发动机叶片等高温部件由于振动产生的应变。本文采用直流磁控溅射方法和电子束蒸发方法在Ni基高温合金基片上制备了多层结构/功能一体化的PdCr高温薄膜应变传感器。这种应变计测得的数据精确性高、可靠性强,具有更高的灵敏度系数和更快的响应时间,且便于集成、抗高压高温和气流冲刷,因此能够满足极端条件下应变测试的要求。本论文主要研制了一种在1000℃下具有良好绝缘性的绝缘层,研究了薄膜沉积工艺和退火对其微观结构和绝缘性能的影响,在优化工艺下制备的CeO2薄膜绝缘层基础上,制备了多层结构的PdCr高温薄膜应变计,并测试了高温下的应变性能,主要内容及结论如下:1.采用电子束蒸发法在Ni基高温合金基片与Al2O3陶瓷基片上制备了CeO2薄膜,研究了基底温度、薄膜厚度和退火处理对CeO2薄膜的微观结构和绝缘性能的影响。得到的优化工艺参数为:本底真空5′10-4Pa、蒸发速率0.5nm/s、基底温度300℃、沉积时间34min、沉积厚度1μm,然后在1000℃下退火4次后制得的样品在1000℃下的电阻约为3.2MΩ。之后通过热疲劳测试和冷热冲击测试验证了其高温稳定性。2.在Ni基高温合金基片上依次制备了Ni Cr Al Y过渡层、CeO2绝缘层、PdCr功能层和CeO2防护层构成的多层膜结构PdCr薄膜应变计,优化了过渡层的析铝氧化工艺,提升了热生长氧化层的致密度和稳定性。对PdCr薄膜应变计进行了应变性能测试,实验表明,其电阻温度系数(TCR)为316 ppm/℃,在800℃下的应变灵敏系数(GF)为3.34。
邵磊[8](2021)在《合金基底上温度传感器制备及稳定性研究》文中提出一些热端部件具有结构复杂、空间狭小等特点而不易使用红外测温、丝式热电偶等常规测温方式进行温度测量,如高速转轴、航空发动机等,同时获取这些热端部件表面温度信息对于监测部件工作状态、热仿真验证等环节又至关重要。因此能够工作在较高温度区间,并且易于与异构部件集成的柔性薄膜传感器在上述极端环境下拥有重要的研究价值和广泛的应用前景。本文以复杂热端部件表面温度测试为研究背景,选取柔性哈氏合金基带作为基底,结合薄膜热电阻具有尺寸小、易集成等优点开展了Pt薄膜温度传感器设计、制备及性能研究,并对比了哈氏合金基带与陶瓷基底上Pt薄膜温度传感器的区别。首先,对薄膜的制备工艺进行了研究。通过工艺优化,得到较优的Pt薄膜制备工艺,并分析退火对薄膜的影响,退火后Pt薄膜晶粒明显生长,电阻率也明显降低;优化了Ni Cr Al Y合金过渡层析铝氧化工艺,不仅有利于后续绝缘层制备,也提升了传感器与基带之间的附着力,还降低了金属基底与绝缘层之间的应力;采用Al ON/Al2O3复合绝缘层进行功能层与基底绝缘处理,非晶Al ON能阻挡高温及溅射过程的金属原子扩散和释放热冲击及弯折时产生的应力,氧化铝是一种优良的高温绝缘层,复合绝缘层在保障高温绝缘性同时具备优异的应力释放作用,在800℃下绝缘电阻仍大于1MΩ。其次,进行了传感器的制备及稳定性研究。对传感器图形化设计后,明确了传感器的尺寸大小以及传感器的厚度,并进行传感器制备。研究了退火对于器件稳定性的影响,通过标定测试确定了较优的退火温度为600℃,退火后器件的稳定性及线性度得到较大的提升,同时相较于其它退火温度传感器TCR值达到了其中最高的2790ppm/℃。又进一步研究了保护层对传感器稳定性的影响,采用反应溅射的方式在传感器表面制备了一层氧化铝保护层,并在相同标定环境下进行标定,随着标定循环次数的增加,有保护层的样品在标定次数增加仍表现出较好的稳定性,由于保护层起到了降低环境中氧扩散速率的作用,说明保护层对于增加器件的稳定性起到了较好的作用。同时在一些恶劣环境下保护层能够起到增加传感器的使用寿命的作用,对功能层起到一定的保护作用。最后,对温度传感器迟滞性能、抗弯折性能及响应时间进行了测试分析。柔性哈氏合金基带上温度传感器最大迟滞约为1%,优于传统陶瓷基上温度传感器,在同样较优的退火温度下,哈氏合金基带上的传感器从室温到550℃标定温度区间比氧化铝陶瓷基底上的传感器表现出更好的线性度,更好的稳定性以及更小的热滞性,其非线性度仅为0.07%;同时哈氏合金基带上温度传感器在弯折测试过程中最大弯折曲率为2cm-1,在最大弯折下电阻变化较小,且随着弯折曲率的增加电阻变化率减小,经过八次半小时以上弯折后传感器薄膜仍附着完好,具有较好的抗弯折性;此外薄膜温度传感器还具有较快的响应,响应时间为247μs。其相较于传统的温度传感器具有响应快,体积小,易于与大部件集成等优点,同时耐高温兼具较好的柔韧性,还能通过电焊的方式集成在一些不规则热端部件表面,不影响其表面流场,有利于解决一些高温复杂表面的测温问题。
崔成成[9](2021)在《叶片上薄膜热电阻温度传感器的制备研究》文中指出作为航空发动机的核心热端部件,涡轮叶片由于长期处于高温极端环境中极易被损坏,因此有必要对涡轮叶片的温度进行控制和检测。为了准确测量涡轮叶片的实时温度,在其表面制备了铂(Pt)薄膜热电阻温度传感器。与传统测温方式相比,Pt薄膜热电阻具有易集成、体积小、灵敏度高、测温范围广、相应时间短、抗振性能强等优势被广泛用于温度测量中。为了在Ni基高温合金涡轮叶片表面制备强附着力、高性能的薄膜热电阻,本文设计了一种具有多层膜结构的温度传感器,包括:过渡层、热生长氧化层(TGO层)、绝缘层以及Pt薄膜功能敏感层。并采用退火热处理的方式有效地改善了传感器的测温传感性能,从而制备出了高温性能较好的薄膜热电阻。本论文主要内容包括:1.为了实现Ni基高温合金涡轮叶片与Pt薄膜之间的高温电学绝缘以避免两者直接导通而无法测温,在叶片表面通过直流(DC)磁控溅射的方法制备了Ni Cr Al Y过渡层。然后经过析铝、氧化过程形成一层致密均匀的TGO层,通过测试发现其高温绝缘电阻不足以满足热电阻的高温绝缘要求;2.为了进一步提高样品的高温绝缘性能,在TGO层表面采用电子束蒸发法制备了不同层结构的氧化铝绝缘层。并研究了单层、双层以及三层膜结构氧化铝绝缘层的微观结构和高温绝缘性能,发现:三层膜结构氧化铝绝缘层的微观结构最均匀致密、缺陷最少、结晶程度最强、高温绝缘性能最佳,其在800℃时的绝缘电阻高达43.1kΩ,满足了涡轮叶片表面与热电阻的高温绝缘要求;3.通过图形化掩膜板和电子束蒸发的方法在绝缘层表面制备了Pt薄膜功能敏感层。然后研究了不同退火温度(450℃、650℃以及800℃退火2h)和不同退火时间(800℃退火1h、2h、4h以及6h)对热电阻的影响。然后对样品的测温误差、稳定性、可重复性进行了定量测试。结果表明:随着退火温度的升高和退火时间的增加,Pt薄膜的结晶程度逐渐增强、缺陷逐渐减少,热电阻的电阻温度系数(TCR)逐渐变大、灵敏度逐渐增强、线性度逐渐减小、测温误差逐渐缩小。在800℃大气退火6h后,热电阻的TCR超过了2500ppm/℃,并且其具有比较理想的灵敏度、线性度、稳定性和可重复性。说明退火热处理可以显着地提高热电阻的测温性能。从而保证了多层膜结构的热电阻对涡轮叶片表面的测温准确性、可靠性和耐用性。
包玉龙[10](2020)在《面向水电站巡检机器人的柔性压力/温度复合触觉传感器研究》文中研究说明设备巡检是水电站正常运行中重要的一项保障工作,随着“智慧型水电站”的提出与推进,智能巡检机器人代替人工巡检已成为趋势。触觉传感器作为可以应用在智能巡检机器人上的一种测量物体特征信息的器件,能够检测水电机组工作时振动产生的压力及温度变化等信息,实现水电站智能巡检的新型工作方式。这一思路为研究提供了新方向。为更加全面检测水电机组运行环境特征信息,克服传统触觉传感器只能测量物体单一信息、不能在柔性弯曲状态下工作等问题,本文提出了一种同时具备压力和温度检测能力的柔性复合式触觉传感器。首先设计了柔性复合式触觉传感器整体结构,其中电容压力传感部分包含PI柔性基底、图案化的Ag电极层、多孔结构的PU中间介质层;热电偶温度部分包括PI柔性基底、Cu正电极、Cu Ni负电极。其次,对电容压力部分进行有限元仿真,探究压力-电容以及电容-温度之间的关系。根据设计的结构,利用MEMS技术制备了由电容式压力传感单元和热电偶温度传感单元组成的柔性复合式触觉传感器。实验结果表明:复合式触觉传感器具有全柔性;电容压力传感部分灵敏度达到23.62%/N,量程为6N,响应时间为0.1s,回弹时间为0.3s,在量程范围内电容与压力近似线性关系;热电偶温度传感部分金属电极的附着力约为9.4N,进行热电偶静态标定并用最小二乘法拟合来提高精确度,计算可知误差在±1℃,属于Ⅱ级标准。柔性复合式触觉传感器经过人手指测试实验,计算出理论温度是30.81℃,温度误差是0.09℃,误差率为0.29%;手指施加压力后计算出对应的理论压力值是6.8N,压力误差是0.2N,误差率为2.86%。最后用超声波清洗器未启动前及启动30min来模拟水电机组运行环境,通过应用测试表明器件具有可行性。实验结果证明本文制备的复合式触觉传感器具有较好的应用价值。
二、Cr金属薄膜温度传感器的研究(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、Cr金属薄膜温度传感器的研究(论文提纲范文)
(1)基于硅酸镓镧的声表面波温度传感器及高温电极防护研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
1 绪论 |
1.1 课题来源 |
1.2 课题研究的背景与意义 |
1.3 国内外研究现状 |
1.4 论文主要研究内容 |
1.5 论文创新点 |
2 声表面波传感器的基本原理 |
2.1 概述 |
2.2 声表面波的激励与传播 |
2.3 声表面波器件的组成与原理 |
2.3.1 叉指换能器 |
2.3.2 反射栅 |
2.3.3 衬底材料 |
2.4 声表面波传感器的选择 |
2.4.1 谐振型声表面波传感器 |
2.4.2 延迟线型声表面波传感器 |
2.5 本章小结 |
3 基于硅酸镓镧基底的声表面波传感器的仿真分析 |
3.1 概述 |
3.2 声表面波器件理论模型 |
3.2.1 脉冲函数模型 |
3.2.2 P矩阵模型 |
3.2.3 COM模型 |
3.3 声表面波传感器的有限元分析 |
3.3.1 声表面波传感器的特征频率分析 |
3.3.2 电极厚度对声速影响的分析 |
3.4 本章小结 |
4 谐振型声表面波温度传感器的设计和制备 |
4.1 概述 |
4.2 谐振型声表面波温度传感器工作机理 |
4.3 高温电极失效机理 |
4.4 谐振型声表面波温度传感器的制造工艺 |
4.4.1 LGS基片的预处理 |
4.4.2 匀胶和光刻 |
4.4.3 金属电极的制备 |
4.4.4 防护薄膜制备 |
4.5 本章小结 |
5 声表面波温度传感器的测试与分析 |
5.1 概述 |
5.2 基于AL_2O_3防护薄膜声表面波温度传感器测试及分析 |
5.3 基于ALN防护薄膜声表面波温度传感器测试及分析 |
5.4 本章小结 |
6 总结与展望 |
6.1 工作总结 |
6.2 工作展望 |
参考文献 |
攻读硕士期间发表的论文及所取得的研究成果 |
致谢 |
(2)薄膜热电偶的制备及其性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
1.绪论 |
1.1 课题研究的背景、目的及意义 |
1.2 课题所涉内容国内外研究现状 |
1.2.1 火工品发火温度测试方法的研究 |
1.2.2 薄膜热电偶的应用与发展 |
1.2.3 薄膜热电偶敏感材料的研究 |
1.2.4 薄膜热电偶的制备工艺类型与发展 |
1.2.5 热电偶测试方法的研究 |
1.3 课题研究内容 |
1.3.1 论文主要研究内容 |
1.3.2 本文组织结构与章节安排 |
1.4 本章小结 |
2.薄膜热电偶的结构设计与材料选择 |
2.1 热电偶测温理论研究 |
2.1.1 热电效应 |
2.1.2 热电偶的重要定律 |
2.1.3 热电偶的制作 |
2.2 薄膜热电偶方案设计 |
2.2.1 薄膜热电偶的结构设计 |
2.2.2 薄膜热电偶的材料选择 |
2.3 薄膜热电偶的结构仿真 |
2.4 本章小结 |
3.薄膜热电偶的制备与测试 |
3.1 制备工艺介绍 |
3.2 磁控溅射制备W-5%Re/W-26%Re热电偶 |
3.2.1 磁控溅射的工艺流程 |
3.2.2 钨铼薄膜热电偶的形态测试及引线方式研究 |
3.3 丝网印刷制备Pt-Rh10/Pt热电偶 |
3.3.1 丝网印刷的工艺流程 |
3.3.2 丝网印刷的关键步骤 |
3.3.3 铂铑薄膜热电偶的形态测试与引线方式研究 |
3.4 本章小结 |
4.薄膜热电偶的静态性能测试 |
4.1 传感器的静态标定原理及设备 |
4.1.1 测量线路及二次仪表 |
4.1.2 标定注意事项 |
4.1.3 标定设备主要技术指标 |
4.2 传感器的静态标定过程和数据分析 |
4.2.1 Pt-Rh10/Pt薄膜热电偶的静态标定过程 |
4.2.2 静态标定实验改进 |
4.3 标定结果及数据分析 |
4.4 本章小结 |
5.薄膜热电偶的动态性能测试 |
5.1 动态测试方案研究 |
5.2 动态测试平台搭建 |
5.3 动态测试过程及分析 |
5.3.1 Pt-Rh10/Pt薄膜热电偶的动态测试过程 |
5.3.2 Pt-Rh10/Pt薄膜热电偶的数学建模分析 |
5.3.3 Pt-Rh10/Pt薄膜热电偶的时间常数评估 |
5.4 本章小结 |
6.总结与展望 |
6.1 本文总结 |
6.2 工作展望 |
参考文献 |
攻读硕士期间发表的论文及参与课题情况 |
致谢 |
(3)合金薄膜应变传感器的制备工艺与结构改进研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 课题研究背景目的及意义 |
1.2 薄膜材料与薄膜传感器优化方法的研究现状 |
1.2.1 工艺参数优化研究现状 |
1.2.2 退火工艺对薄膜传感器的影响 |
1.2.3 具有悬空梁膜结构的薄膜传感器研究现状 |
1.3 论文主要研究内容 |
2 薄膜电阻栅制备过程中光刻胶坚膜工艺优化与分析 |
2.1 薄膜传感器的结构组成与现有工艺 |
2.2 光刻胶处理存在的问题 |
2.3 复合薄膜层上光刻胶坚膜工艺参数的初步优化 |
2.3.1 回归正交试验设计 |
2.3.2 各因素对光刻胶粘附性和抗蚀性的影响分析 |
2.4 建立光刻胶性能评估预测模型 |
2.4.1 最小二乘支持向量机的基本理论 |
2.4.2 基于LS-SVM的光刻胶粘附性与抗蚀性预测模型的建立 |
2.4.3 基于BP的光刻胶粘附性与抗蚀性预测模型的建立 |
2.4.4 各因素对光刻胶粘附性与抗蚀性的影响趋势 |
2.5 试验验证 |
2.6 本章小结 |
3 退火工艺对应变式NiCr薄膜传感器性能影响 |
3.1 引言 |
3.2 试验系统及测量装置 |
3.2.1 薄膜传感器的制备 |
3.2.2 退火过程 |
3.3 试验结果数据处理 |
3.3.1 退火对敏感层理论与实际阻值相对偏差计算 |
3.3.2 溅射态和退火后NiCr薄膜电阻栅TCR测定 |
3.3.3 多层复合薄膜的微观形态特征 |
3.3.4 退火工艺对薄膜传感器应变灵敏度系数的影响 |
3.4 退火过程对复合薄膜附着力的影响分析 |
3.5 胶带法测试薄膜附着力 |
3.6 本章小结 |
4 薄膜应变传感器结构改进研究 |
4.1 石墨烯-NiCr复合薄膜传感器的结构设计 |
4.2 双端支撑梁膜弹性结构的薄膜传感器结构设计 |
4.2.1 双端支撑梁膜弹性结构的优势 |
4.2.2 双端支撑梁膜弹性结构的形成方式A |
4.2.3 双端支撑梁膜弹性结构的形成方式B |
4.3 制备工艺设计 |
4.3.1 制备石墨烯-NiCr复合薄膜传感器结构的工艺设计 |
4.3.2 双端支撑梁膜弹性结构形成方式A的工艺设计 |
4.3.3 双端支撑梁膜弹性结构形成方式B的工艺设计 |
4.4 本章小结 |
5 总结与展望 |
5.1 总结 |
5.2 展望 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间发表的论文及所取得的研究成果 |
致谢 |
(4)新型温度传感器设计及加工关键技术研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景和意义 |
1.2 国内外现状 |
1.2.1 传统温度传感器研究现状 |
1.2.2 新型温度传感器发展现状 |
1.2.3 小结 |
1.3 论文主要研究内容和章节安排 |
第二章 新型温度传感器芯片设计 |
2.1 石墨烯温敏机理研究 |
2.1.1 石墨烯导热机理 |
2.1.2 石墨烯热阻效应 |
2.2 热传导膜片结构设计与仿真 |
2.2.1 热传导膜片结构设计 |
2.2.2 热传导膜片尺寸仿真 |
2.3 传感器芯片工艺方案设计 |
2.3.1 芯片制作工艺流程设计 |
2.3.2 芯片掩模版设计 |
2.4 本章小结 |
第三章 新型温度传感器制作工艺 |
3.1 传感器芯片电极制备工艺 |
3.2 纳米薄膜转移及图形化 |
3.2.1 石墨烯预处理 |
3.2.2 石墨烯转移工艺 |
3.3 Al_2O_3防护膜生长刻蚀工艺 |
3.3.1 PEALD Al_2O_3生长原理 |
3.3.2 Al_2O_3防护膜沉积工艺 |
3.3.3 ICP刻蚀Al_2O_3原理 |
3.3.4 Al_2O_3防护膜刻蚀工艺 |
3.4 Au-Au引线键合工艺 |
3.4.1 键合材料及工艺要求 |
3.4.2 Au-Au引线键合试验 |
3.5 本章小结 |
第四章 新型温度传感器测试与分析 |
4.1 金属布线耐高温测试 |
4.2 Au-Au引线键合测试 |
4.2.1 正交试验测试 |
4.2.2 耐高温测试 |
4.3 新型温度传感器的温敏特性 |
4.3.1 新型温度传感器的I-V特性 |
4.3.2 新型温度传感器的电阻温度特性 |
4.3.3 新型温度传感器的灵敏度 |
4.3.4 新型温度传感器的线性度 |
4.3.5 新型温度传感器的重复性 |
4.3.6 新型温度传感器的迟滞性 |
4.3.7 湿度影响研究 |
4.4. 新型温度传感器的表征与分析 |
4.4.1 微观形貌分析(SEM) |
4.4.2 表面形貌分析(AFM) |
4.4.3 能谱元素分析 |
4.4.4 拉曼光谱测试 |
4.5.本章小结 |
第五章 总结与展望 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间发表的论文及所取得的研究成果 |
致谢 |
(5)PVD温度传感涂层的一体化制造(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 测温传感器的研究现状与发展 |
1.1.1 块体温度传感器的制备及性能研究 |
1.1.2 薄膜温度传感器的制备及性能研究 |
1.2 热阻薄膜的研究与发展现状 |
1.2.1 半导体热阻薄膜 |
1.2.2 金属热阻薄膜 |
1.2.3 金属薄膜电学性能的研究理论 |
1.3 薄膜的物理气相沉积技术及原理 |
1.3.1 低气压气体放电现象 |
1.3.2 物理气相沉积技术 |
1.3.3 薄膜的形核及生长过程 |
1.4 本文研究思路及内容 |
1.4.1 本文研究思路 |
1.4.2 本文研究内容 |
第二章 涂层的制备与分析 |
2.1 涂层制备 |
2.1.1 涂层沉积设备 |
2.1.2 基体前处理 |
2.1.3 涂层沉积工艺 |
2.2 涂层结构及性能表征 |
2.2.1 X射线衍射(XRD) |
2.2.2 扫描电子显微镜(SEM) |
2.2.3 能谱仪(EDS) |
2.2.4 原子力显微镜(AFM) |
2.2.5 划痕测试(Scratch test) |
2.2.6 电阻测试仪 |
2.2.7 真空加热系统 |
第三章 耐高温绝缘层的制备及结构性能研究 |
3.1 引言 |
3.2 离子源刻蚀处理对基体表面形貌和绝缘层结构的影响 |
3.3 dcMS-AlN绝缘薄膜的制备及结构性能研究 |
3.4 dcMS-AlN/ALD-Al_2O_3多层绝缘膜的构建及制备 |
3.5 本章小结 |
第四章 W热阻薄膜的制备、结构及热阻性能研究 |
4.1 引言 |
4.2 基体偏压对W薄膜结构及热阻性能的影响 |
4.3 沉积气压对W薄膜结构及热阻性能的影响 |
4.4 尺寸效应对W薄膜热阻性能的影响及作用 |
4.4.1 不同厚度W薄膜的微观结构及热阻性能 |
4.4.2 不同形状W薄膜的微观结构及热阻性能 |
4.5 沉积温度对W薄膜结构及热阻性能的影响 |
4.6 退火处理对W薄膜结构及热阻性能的影响 |
4.7 本章小结 |
第五章 WTi合金热阻薄膜的成分优化及热阻性能研究 |
5.1 引言 |
5.2 不同Ti含量WTi合金薄膜的微观结构和热阻性能 |
5.3 WTi合金薄膜热处理及热阻性能研究 |
5.4 本章小结 |
结论与展望 |
参考文献 |
攻读学位期间取得与学位论文相关的成果 |
致谢 |
(6)基于顺排碳纳米管的光机械式非制冷红外焦平面阵列研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 辐射 |
1.2.1 黑体辐射 |
1.2.2 发射率 |
1.2.3 光子能量 |
1.3 红外探测技术 |
1.3.1 红外探测器概述 |
1.3.2 红外光子探测器 |
1.3.3 红外热探测器 |
1.3.4 红外探测系统的性能参数 |
1.4 新型光机械式红外探测系统 |
1.4.1 光机械式红外探测技术简介 |
1.4.2 光机械式红外探测的研究进展 |
1.4.3 光机械式红外探测的关键 |
1.5 碳纳米管 |
1.6 本论文主要研究内容 |
第二章 顺排碳纳米管薄膜的制备及性能测试 |
2.1 引言 |
2.2 碳纳米管的制备 |
2.2.1 碳纳米管的制备方法 |
2.2.2 水辅助法化学气相沉积 |
2.2.3 碳纳米管生长机理 |
2.3 顺排碳纳米管薄膜的制备 |
2.3.1 毛细管效应致密化技术 |
2.3.2 蜂窝状碳纳米管薄膜 |
2.3.3 水平顺排的致密化碳纳米管薄膜 |
2.4 碳纳米管薄膜力学性能 |
2.4.1 碳纳米管悬臂梁的制备 |
2.4.2 碳纳米管的管间滑移 |
2.4.3 碳纳米管悬臂梁的力学性能测试 |
2.4.4 力学模型分析 |
2.5 双材料微悬臂梁的热响应测试 |
第三章 焦平面阵列的设计 |
3.1 引言 |
3.2 基本传热机理 |
3.2.1 热传导 |
3.2.2 热对流 |
3.2.3 热辐射 |
3.3 像素设计 |
3.3.1 材料选择 |
3.3.2 红外光学 |
3.3.3 微悬臂梁单元的热学设计 |
3.3.4 微悬臂梁单元的热机械设计 |
3.3.5 响应时间 |
3.4 焦平面阵列的结构确定 |
3.4.1 像素结构 |
3.4.2 焦平面阵列的像素布局 |
3.5 固有噪声分析 |
第四章 焦平面阵列制备工艺探究 |
4.1 引言 |
4.2 碳纳米管相关工艺探究 |
4.2.1 碳纳米管薄膜的优化 |
4.2.2 碳纳米管薄膜的刻蚀工艺 |
4.3 双材料结构成形工艺 |
4.4 牺牲层去除工艺探究 |
4.5 焦平面阵列制作工艺 |
4.6 制备工艺改良 |
第五章 光学读出系统设计 |
5.1 引言 |
5.2 光学读出系统 |
5.2.1 干涉光学读出系统组成 |
5.2.2 干涉光学读出原理 |
5.2.3 刀口滤波读出系统组成 |
5.2.4 刀口滤波读出原理 |
5.3 噪声分析 |
5.3.1 系统噪声分析 |
5.3.2 总噪声 |
5.4 像元响应 |
5.4.1 像元的温度响应 |
5.4.2 像元的红外响应 |
5.4.3 像元灰度和红外源温升的关系 |
第六章 总结与展望 |
6.1 工作总结和创新点 |
6.2 工作展望 |
参考文献 |
致谢 |
在读期间取得的研究成果 |
(7)与涡轮叶片集成的应变传感器的制备及性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 薄膜应变传感器的研究历史与现状 |
1.3 绝缘层国内外研究历史与现状 |
1.4 选题依据及研究内容 |
1.4.1 选题依据 |
1.4.2 研究内容 |
第二章 薄膜的制备及表征方法 |
2.1 薄膜的制备方法 |
2.1.1 物理气相沉积法 |
2.1.2 化学气相沉积法 |
2.2 薄膜结构及电学性能的表征方法 |
2.2.1 台阶仪 |
2.2.2 四探针测试仪 |
2.2.3 X射线衍射(XRD)仪 |
2.2.4 扫描电子显微镜(SEM) |
2.3 薄膜应变计性能的表征方法 |
2.3.1 薄膜应变计的电阻测试 |
2.3.2 薄膜应变计的电阻温度系数测试 |
2.3.3 薄膜应变计的应变灵敏系数测试 |
2.4 本章小结 |
第三章 高温绝缘层的制备及性能研究 |
3.1 Al_2O_3-MgO-Al_2O_3复合绝缘层的制备过程及性能研究 |
3.1.1 Al_2O_3-MgO-Al_2O_3复合绝缘层的制备过程 |
3.2 CeO_2绝缘层的制备过程及性能研究 |
3.2.1 CeO_2绝缘层的制备过程 |
3.2.2 基底温度对CeO_2薄膜的性能影响 |
3.2.3 薄膜厚度对CeO_2薄膜的性能影响 |
3.2.4 退火处理对CeO_2薄膜的影响 |
3.2.5 CeO_2绝缘层高温性能的可靠性研究 |
3.3 本章小结 |
第四章 Ni基合金上薄膜应变计的制备 |
4.1 NiCrAlY过渡层的制备及析铝氧化 |
4.1.1 NiCrAlY附着层的制备 |
4.1.2 NiCrAlY附着层薄膜的析铝氧化 |
4.2 CeO_2绝缘层的制备 |
4.3 PdCr功能层的制备 |
4.3.1 PdCr敏感栅的结构 |
4.3.2 PdCr敏感栅的图形化工艺 |
4.3.3 PdCr薄膜的制备 |
4.4 防护层的制备 |
4.5 Ni基合金上薄膜应变计的性能 |
4.6 本章小结 |
第五章 结论与展望 |
5.1 结论 |
5.2 展望 |
致谢 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间取得的成果 |
(8)合金基底上温度传感器制备及稳定性研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究工作背景及其意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 薄膜温度传感器国内外的研究现状 |
1.2.2 高温绝缘层国内外研究现状 |
1.2.3 柔性温度传感器国内外研究现状 |
1.3 选题依据及研究内容 |
1.3.1 选题依据 |
1.3.2 研究内容 |
第二章 实验原理及表征 |
2.1 薄膜的制备及表征介绍 |
2.1.1 薄膜制备介绍 |
2.1.2 薄膜表征介绍 |
2.2 本章小结 |
第三章 薄膜制备及性能研究 |
3.1 Pt薄膜的制备及性能研究 |
3.1.1 Pt薄膜的制备 |
3.1.2 退火对Pt薄膜性能影响 |
3.2 合金过渡层和复合绝缘层的制备及性能研究 |
3.2.1 NiCrAlY合金过渡层的制备及性能研究 |
3.2.2 AlON/Al_2O_3复合绝缘层的制备及性能研究 |
3.3 本章小结 |
第四章 柔性薄膜温度传感器制备及性能稳定性研究 |
4.1 薄膜温度传感器原理及标定方法 |
4.1.1 薄膜热电阻原理 |
4.1.2 薄膜热电阻标定方法 |
4.2 Pt薄膜热电阻图形化设计 |
4.3 Pt薄膜热电阻制备及退火研究 |
4.3.1 氧化铝基底上Pt热电阻制备 |
4.3.2 退火对Pt热电阻稳定性的影响 |
4.4 柔性哈氏合金基带上Pt热电阻制备及保护层研究 |
4.4.1 柔性哈氏合金基带上Pt热电阻制备及性能研究 |
4.4.2 保护层对Pt薄膜热电阻稳定性影响 |
4.5 本章小结 |
第五章 柔性薄膜温度传感器应用技术研究 |
5.1 迟滞性研究 |
5.1.1 迟滞现象 |
5.1.2 迟滞性分析原理 |
5.1.3 迟滞性分析 |
5.1.4 不同基底标定对比 |
5.2 抗弯折性能测试研究 |
5.2.1 抗弯折性测试原理 |
5.2.2 抗弯折性测试分析 |
5.3 响应时间测试研究 |
5.3.1 响应时间测试原理 |
5.3.2 响应时间测试分析 |
5.4 本章小结 |
第六章 结论与展望 |
6.1 全文结论 |
6.2 展望 |
致谢 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间取得的成果 |
(9)叶片上薄膜热电阻温度传感器的制备研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究工作的背景与意义 |
1.2 薄膜热电阻温度传感器的国内外研究历史与现状 |
1.2.1 国外研究历史与现状 |
1.2.2 国内研究历史与现状 |
1.3 本论文的主要贡献与创新 |
1.4 本论文的结构安排 |
第二章 薄膜制备和热电阻基本原理 |
2.1 薄膜制备 |
2.1.1 磁控溅射 |
2.1.2 电子束蒸发 |
2.1.3 其他薄膜制备技术 |
2.2 热电阻工作机理 |
2.3 测试介绍 |
2.3.1 微观结构测试 |
2.3.2 传感性能测试 |
2.4 本章小结 |
第三章 过渡层与TGO层的制备研究 |
3.1 过渡层与TGO层对热电阻性能的重要影响 |
3.2 过渡层的选择与制备 |
3.2.1 过渡层的选择 |
3.2.2 过渡层的制备及微观表征 |
3.3 TGO层的制备及其性能研究 |
3.3.1 TGO层的制备 |
3.3.2 过渡层和TGO层的绝缘性能 |
3.4 本章小结 |
第四章 绝缘层制备及性能研究 |
4.1 绝缘层的制备 |
4.2 绝缘层的性能研究 |
4.2.1 绝缘层的微观结构研究 |
4.2.2 绝缘层的绝缘性能 |
4.3 本章小结 |
第五章 热电阻的制备研究 |
5.1 功能敏感层的选择 |
5.2 功能敏感层的制备 |
5.2.1 功能敏感栅的制备方法 |
5.2.2 Pt薄膜功能敏感层的制备 |
5.3 功能敏感层的传感性能研究 |
5.4 退火对热电阻的影响 |
5.4.1 退火温度对热电阻的影响 |
5.4.2 退火时间对热电阻的影响 |
5.4.3 退火后热电阻的误差分析 |
5.4.4 退火后热电阻的稳定性研究 |
5.4.5 退火后热电阻的可重复性研究 |
5.5 本章小结 |
第六章 总结与展望 |
6.1 全文总结 |
6.2 后期展望 |
致谢 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间取得的成果 |
(10)面向水电站巡检机器人的柔性压力/温度复合触觉传感器研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 本课题研究背景 |
1.2 压力触觉传感器发展现状 |
1.2.1 压阻式触觉传感器 |
1.2.2 光电式触觉传感器 |
1.2.3 压电式触觉传感器 |
1.2.4 电容式触觉传感器 |
1.3 薄膜热电偶温度传感器发展现状 |
1.4 本文的主要研究意义和各章节安排 |
1.4.1 主要研究意义 |
1.4.2 各章节安排 |
第二章 复合式触觉传感器理论分析及结构设计 |
2.1 柔性电容式压力触觉传感器理论分析 |
2.2 电容式柔性压力触觉传感器材料选择及结构设计 |
2.2.1 触摸层材料选择 |
2.2.2 上下极板层材料选择 |
2.2.3 中间介质层材料选择 |
2.2.4 上下电极材料选择及结构设计 |
2.3 电容式柔性压力触觉传感器有限元仿真 |
2.3.1 压力与位移有限元仿真 |
2.3.2 温度影响有限元仿真 |
2.4 薄膜热电偶温度传感器理论分析 |
2.4.1 热电偶的工作原理 |
2.4.2 热电偶四个重要定律 |
2.4.3 热电偶热电性能分析 |
2.5 薄膜热电偶温度传感器型号选择及结构设计 |
2.5.1 薄膜热电偶温度传感器型号选择 |
2.5.2 薄膜热电偶温度传感器结构设计 |
2.6 本章小结 |
第三章 复合式触觉传感器的MEMS制备工艺 |
3.1 柔性电容式压力触觉传感器的MEMS制备工艺 |
3.1.1 电容电极的制备 |
3.1.2 电容触摸层的制备 |
3.2 薄膜热电偶温度传感器的MEMS制备工艺 |
3.2.1 薄膜热电偶粘结层Cr的制备 |
3.2.2 薄膜热电偶Cu电极的制备 |
3.2.3 薄膜热电偶CuNi电极的制备 |
3.3 复合式触觉传感器的封装工艺 |
3.4 本章小结 |
第四章 复合式触觉传感器的性能测试 |
4.1 测试平台 |
4.1.1 电容式柔性压力触觉传感器测试平台的搭建及工作原理 |
4.1.2 薄膜热电偶温度传感器测试平台的搭建及工作原理 |
4.2 电容式触觉传感器的性能测试与分析 |
4.2.1 压力测试实验 |
4.2.2 响应时间及回弹时间测试实验 |
4.2.3 温度影响测试实验 |
4.3 薄膜热电偶温度传感器的性能测试与分析 |
4.3.1 金属薄膜厚度优化实验 |
4.3.2 金属薄膜溅射基片温度优化实验 |
4.3.3 绝缘性及附着力测试实验 |
4.3.4 热电偶静态标定实验 |
4.4 复合式触觉传感器电容压力部分压力加载实验 |
4.5 复合式触觉传感器热电偶温度部分静态标定实验 |
4.6 复合式触觉传感器应用实验 |
4.6.1 器件弯曲测试实验 |
4.6.2 人手指测试实验 |
4.6.3 模拟水电机组运行环境的测试实验 |
4.7 本章小结 |
第五章 总结与展望 |
5.1 总结 |
5.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
硕士期间获得成果 |
四、Cr金属薄膜温度传感器的研究(论文参考文献)
- [1]基于硅酸镓镧的声表面波温度传感器及高温电极防护研究[D]. 周煦航. 中北大学, 2021(09)
- [2]薄膜热电偶的制备及其性能研究[D]. 林振钰. 中北大学, 2021(09)
- [3]合金薄膜应变传感器的制备工艺与结构改进研究[D]. 任志强. 中北大学, 2021
- [4]新型温度传感器设计及加工关键技术研究[D]. 薛伟. 中北大学, 2021(09)
- [5]PVD温度传感涂层的一体化制造[D]. 张银团. 广东工业大学, 2021
- [6]基于顺排碳纳米管的光机械式非制冷红外焦平面阵列研究[D]. 张鹏. 中国科学技术大学, 2021(09)
- [7]与涡轮叶片集成的应变传感器的制备及性能研究[D]. 杨弘宇. 电子科技大学, 2021(01)
- [8]合金基底上温度传感器制备及稳定性研究[D]. 邵磊. 电子科技大学, 2021(01)
- [9]叶片上薄膜热电阻温度传感器的制备研究[D]. 崔成成. 电子科技大学, 2021(01)
- [10]面向水电站巡检机器人的柔性压力/温度复合触觉传感器研究[D]. 包玉龙. 南昌工程学院, 2020(06)