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【专利介绍】一种小体积高温压力变送器

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【专利介绍】一种小体积高温压力变送器

“一种小体积高温压力变送器“是松诺盟科技有限公司申请的国际、国内发明专利（申请号 2019109513119）产品。它采用公司自主研制的 300℃ 高温纳米薄膜压力传感器芯体，经过特殊的结构设计而完成，产品介质温度 250℃（可扩展至 350℃），综合精度优于 0.2%FS，产品长度小于 40 毫米，输出信号 0.5~4.5VDC 或 4~20mADC，是一种适合导弹动力系统等武器装备及民用多领域应用的高性能压力变送器产品。

纳米薄膜压力传感器的薄膜结构及其质量要求

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纳米薄膜压力传感器的薄膜结构及其质量要求

纳米薄膜压力传感器的多层薄膜是采用真空离子束溅射工艺生产的薄膜，由于其核心敏感薄膜厚度小于 100nm，因此称为纳米薄膜，采用这种工艺制造的压力传感器称为纳米薄膜压力传感器。

纳米薄膜技术使得压力传感器的稳定性大大提高

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纳米薄膜技术使得压力传感器的稳定性大大提高

　　衡量压力传感器性能指标主要有精确度（综合精度）、温度特性、热影响性能、零点漂移、长期稳定性及其可靠性。长期稳定性是指传感器经过使用一段时间后（仓库存放或在线运行），重新标定时，重现其最初所标定性能的能力。在所标定的性能中，综合精确度内的非线性误差、温度误差、热影响误差等都是可以应用现代电子技术得到修正补偿，使它们产生的误差影响减至最小。然而零点漂移的误差是随机的，而且是不能用电路进行调理的。尽管传感器的精确度等指标很高，但是零点漂移误差往往使得测量变得无效。鉴于在重现性能指标中零点漂移的重要性，所以，稳定性指标经常是以给定时间内、规定的条件下、零点漂移误差限制在规定的范围内，通常用“% FS/年“来表示。

纳米薄膜的制备与纳米薄膜压力传感器性能的提高

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纳米薄膜的制备与纳米薄膜压力传感器性能的提高

在纳米技术中，首先观察到的是用隧道电子显微镜，用极尖细的探针，其上加强电场，在强电场作用下，它把单个的原子吸引出来，然后通过探针搬迁到另一个地方，使其排列成需要的结构。性能优良的纳米薄膜压力传感器的多层薄膜是采用动能转换的方法，将单个原子激发出来，搬迁到另一个地方沉积形成纳米薄膜。采用动能转换搬迁原子，国外有不少报导。例如，日本松井真工教授用NEC的精工仪器离子束设备，采用离子束沉积技术制出了厚度小于 0.1μm (微米)的微小零件。国外还报导在纳米工程和纳米制造学方面，提出了表面微加工所用的设备。如离子束的搬汞与涂镀、分子束外延、电子束与光束的刻蚀等都可以应用。日本高木俊宜薄膜专家指出，利用离子工程、激光烧蚀、激光加工技术控制原子、分子的有序程度，可以形成功能性的超薄的淀积膜。

为什么纳米薄膜压力传感器具有很低的温漂和很好的长期稳定性以及较好的综合性能

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为什么纳米薄膜压力传感器具有很低的温漂和很好的长期稳定性以及较好的综合性能

溅射式薄膜压力传感器的敏感元件是利用真空镀膜技术，将绝缘材料、敏感应变电阻材料、保护材料等以原子形式淀积在弹性体不锈钢膜片上，形成原子键合的绝缘薄膜、电阻敏感材料薄膜、保护薄膜等薄膜，并与弹性不锈钢膜片融合为一体。再经过光刻、调阻等工艺，在弹性体不锈钢膜片表面上形成牢固而稳定的惠斯顿电桥。当被测介质作用于弹性体不锈钢胶片时，其上的惠斯顿电桥则产生正比于压力的电信号输出。将此信号经放大调节等处理，再配以适当的结构，就成为可广泛应用于各个领域中的薄膜压力传感器或薄膜压力变送器。

我国纳米薄膜压力传感器已跻身世界先进行列

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我国纳米薄膜压力传感器已跻身世界先进行列

近年来，松诺盟公司在纳米薄膜压力传感器技术研发及产品生产方面取得了许多突破，薄膜压力传感器整体性能已达到世界先进水平，有些指标达到世界前沿水平。产品在不做任何补偿情况下，综合精度（含重复性误差、回程误差和线性误差）优于 0.1%FS，零点温度漂移最好可达 0.0007%FS/℃，产品检定结果见图 1 所示。产品工作温度可达 150℃、200℃、250℃ 甚至 380℃。产品长期稳定性不大于 0.1% FS/年，桥臂电阻不小于 5KΩ。

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