气液两相流红外检测技术研究

气液两相流检测是目前载人航天电解制氧装置急需解决的关键技术之一。设计一种基于红外检测的传感器实现对低浓度液/气含量的测量,通过对脉宽调制(PWM)驱动红外发射、TEC恒温控制、抗干扰等技术研究,成功制得气液两相流传感器。实验表明,该传感器可测量液态水含量0～30%的气液两相流,系统误差优于10%,能够满足电解制氧装置两相流检测的需要。     

低能量发火Ni-Cr薄膜桥制备及性能分析

介绍一种低能量Ni-Cr薄膜桥发火件的设计结构参数和工艺,薄膜桥设计尺寸为90μm×1 0μm×5μm,电阻值为(4.3±0.4)Ω,典型发火能量为4.1V/84μJ.在同批768个产品中抽样480个进行发火试验,结果表明:98％的样品可在4.5V/100μJ能量下引燃,100％的样品可在4.8V/115μJ能量下引燃...     

薄膜高温热流测量技术研究

薄膜热流传感器具有响应时间快,体积小等优势,可用于航空、航天等领域高速飞行器表面短时间的高温热流瞬态测量。热流传感器原理基于不同热障层薄膜下薄膜热电偶温度变化量的大小,通过离子束溅射镀膜工艺成功制备快速响应薄膜高温热流传感器。试验结果表明:该传感器热响应时间可达0.1s,温度可达900℃。     

SOI压力传感器的灵敏度优化设计

目前压阻式压力传感器灵敏度优化计算仅基于压阻条整体性几何分布,在相关参数的优化上存在局限性,且在模型及计算等方面有一定误差。本文提出一种专门用于SOI压力传感器,通过精确分析敏感栅的栅数、栅长以及其坐标分布的最佳组合参数,结合不同量程芯体膜厚的计算,达到传感器灵敏度优化的方法。基于Microsoft Visual C++平台以及有限元、数值分析等接口技术,采用参数化建模,有限元分析仿真,数值后处理,编制循环分析算法,设计SOI压力传感器灵敏度优化程序。通过实验数据验证优化设计与实际吻合较好。     

薄膜型钯-铬合金氢气传感器技术研究

文中介绍了采用Pd-Cr合金作为氢敏材料,利用MEMS加工技术制备薄膜型氢气传感器.测试了传感器对0～4％浓度范围氢气的敏感特性,结果显示,传感器对0～4％氢气浓度具有良好的线性输出特性,并表现出较高的响应灵敏度和较好的响应重复性.     

LaBMnO3-ZrO2复合极限电流型氧传感器的制备与性能

采用高温固相反应法制备了电导率为10-1S/cm数量级的LaBMnO3(B=Ca,Sr,Ba)致密扩散障混合导体陶瓷。用化学共沉淀法制备了高温电导率为10-2S/cm数量级的氧化钇稳定氧化锆(yttria stabilized zirconia,YSZ)固体电解质陶瓷。用瓷片复合工艺将致密扩散障陶瓷与YSZ陶瓷复合,制备出了致密扩散障极限电流型氧传感器。对该传感器进行氧敏性能测试,结果表明:以LaBMnO3为致密扩散障碍层、YSZ为固体电解质的极限电流型氧传感器,在体积分数为0～21%氧含量范围内,均能获得较好的极限电流平台,电流最大值达到12mA;出现极限电流平台的电压区间为0.6～1V;氧含量与极限电流呈指数对应关系,反应时间约10s。此传感器制备工艺简单、过程可控,为该传感器的理论与应用研究打下了基础。     

工作温度对Pd-Ni合金薄膜电阻氢敏性能的影响

目的 围绕氢气传感器在航天领域生命保障系统、氢燃料电池汽车领域能源供给系统等领域氢气泄露检测的迫切需求,针对在实际工况下工作温度对Pd-Ni合金薄膜电阻氢敏性能影响尚不清楚的问题,研究不同应用场景下工作温度对Pd-Ni合金氢敏电阻的灵敏度、响应-恢复时间以及回零特性影响。方法 将氢敏电阻分别置于80、90、100、110℃等不同工作温度,采用一定流量的动态气体测试方法,通入不同氢气浓度的测试气体,通过数据采集系统实时测量其电阻变化曲线,并评价其氢气敏感特性。结果 通过提高工作温度,在2%H₂/N₂和4%H₂/N₂氢气浓度下,110℃下的灵敏度相比80℃近线性降低约28%,80℃下2个浓度点的响应-恢复时间分别从16.5、12.9 s降低至110℃下的12.5、9.5 s,灵敏度的降低幅度与响应-恢复时间的加快幅度在100～110℃趋于平缓;在氮气气氛或空气气氛下,其零点电阻存在差异或未恢复至绝对零点,不影响氢气浓度测量的绝对值。结论 工作温度升高会降低氢敏灵敏度,但能提升其响应与恢复时间,也能加速其...     

倒装焊接在压力敏感芯片封装工艺中的研究

胶粘引丝无法实现硅压力敏感芯片的小型化封装,无引线封装可以解决该问题。倒装焊接具有高密度、无引线和可靠的优点,通过对传统倒装焊接工艺进行适当的更改,倒装焊接可应用于压力敏感芯片的小型化封装。采用静电封接工艺在普通硅压力敏感芯片上制作保护支撑硅基片,在硅压力敏感芯片的焊盘上制作金凸点,调整倒装焊接的工艺顺序和工艺参数,实现了绝压型硅压力敏感芯片的无引线封装,为压力传感器小型化开辟了一条新路。试验结果表明该封装方式可靠性高,寿命长,具有耐恶劣环境的特点。     

微型薄膜集成氢气敏感器件的研制

采用将类光激发二极管(即N-Si/Thin-SiO2/Thin-Ta/PdCr/Pt结构)、PdCr合金薄膜电阻、Pt加热和感温双电阻温控系统等集成的方式,研制了微型薄膜集成氢气敏感器件,能稳定测量0~2%体积分数的氢气,且具有较快的响应和恢复时间。