文档名：铂膜电阻温度传感器耐高温结构设计与性能验证
摘要：针对铂(Pt)膜电阻温度传感器难以实现850℃高温环境长期稳定测量问题.采用磁控溅射法在996氧化铝(Al2O3)陶瓷衬底沉积Pt膜温度敏感层,通过对Pt膜进行热处理、耐高温表面防护结构提升其耐高温性能,采用阻值修调技术控制传感器阻值精度,结合微机电系统(MEMS)与厚膜工艺技术制备Pt膜电阻温度传感器.结果表明:Pt膜电阻温度传感器电阻温度系数(TCR)为(3851±3)×10-6℃;0℃电阻值控制在199.92-200.06Ω范围内;传感器从室温阶跃至850℃热响应时间(τ90)为15.1s;传感器经100次室温至850℃温度冲击后输出稳定;经850℃环境1000h寿命考核,传感器0℃阻值漂移量小于0.5％.制备的Pt膜电阻温度传感器可长期保持850℃高温环境稳定测量,该温度传感器广泛应用于汽车尾气排放、发动机健康监测等高温测量领域.
Abstract：Aimingattheproblemthatplatinum(Pt)filmresistivetemperaturesensorisdifficulttoachievelong-termstablemeasurementin850℃hightemperatureenvironment.MagnetronsputteringmethodisusedtopreparePtfilmtemperaturesensitivelayeron996alumina(Al2O3)ceramicsubstrate.ByadoptingheatprocessingonPtfilm,hightemperatureresistantsurfaceprotectionstructuretoenhanceperformanceofhightemperatureresistance,andresistanceadjustmenttechnologytocontrolresistanceprecisionofthesensor.ThePtfilmresistivetemperaturesensorsarepreparedbyMEMSandthick-filmtechnology.Theresultsshowthatthetemperaturecoefficientofresistance(TCR)forPtfilmresistivetemperaturesensoris(3851±3)×10-6℃.Theresistancevalueiscontrolledwithin199.92～200.06Ωat0℃.Thermalresponsetime(τ90)ofthesensorfromroomtemperatureto850℃is15.1s.Theoutputofthesensorisstableafter100cyclesthermalshockfromroomtemperatureto850℃.Theresistancedriftofthesensorat0℃islessthan0.5％after850℃for1000hlifeassessment.ThepreparedPtfilmresistivetemperaturesensorcanmaintainlongtimeandstablemeasurementathightemperature.Thetemperaturesensorcanbewidelyusedinhightemperaturemeasurementfieldssuchasautomotiveexhaustemissionandenginehealthmonitoring.
作者：杨永超 刘成利 王大兴 傅巍 高云鹏 皮倩倩 李涛Author：YANGYongchao LIUChengli WANGDaxing FUWei GAOYunpeng PIQianqian LITao
作者单位：中国电子科技集团公司第四十九研究所,黑龙江哈尔滨150028
刊名：传感器与微系统
Journal：TransducerandMicrosystemTechnologies
年，卷(期)：2024, 43(1)
分类号：TP212TB34
关键词：铂膜 温度传感器 电阻温度系数 高温性能
Keywords：Ptfilm temperaturesensor temperaturecoefficientofresistance(TCR) high-temperatureproperties
机标分类号：
在线出版日期：2024年1月17日
基金项目：铂膜电阻温度传感器耐高温结构设计与性能验证[
期刊论文] 传感器与微系统--2024, 43(1)杨永超 刘成利 王大兴 傅巍 高云鹏 皮倩倩 李涛针对铂(Pt)膜电阻温度传感器难以实现850℃高温环境长期稳定测量问题.采用磁控溅射法在996氧化铝(Al2O3)陶瓷衬底沉积Pt膜温度敏感层,通过对Pt膜进行热处理、耐高温表面防护结构提升其耐高温性能,采用阻值修调技术控制传...参考文献和引证文献
参考文献
引证文献
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