金属溅射薄膜压力传感器

溅射薄膜压力传感器溅射薄膜压力芯体溅射薄膜压力芯体利用离子束溅射薄膜技术结合先进的微电子工艺技术制造而成的不锈钢弹性膜片。

离子束溅射在合金材料上，在膜片上制作了组成惠斯登电桥的合金薄膜应变电阻，膜片变形使电阻的几何尺寸和阻值发生改变，电桥输出相应电信号。

薄膜应变电阻与弹性体“融”为一体，组成全金属型敏感元件，无任何粘贴剂和紧固件，可长期在-40～125℃工作温度下稳定工作。

溅射薄膜压力芯体（合金薄膜压力传感器PPM-216A）具有准确度高，工作温度范围宽，温漂小，高稳定，高可靠，抗振动，抗冲击，抗辐射的工作特性。

溅射薄膜压力芯体因使用微束脉冲亚弧焊和激光焊，具有防水、防潮功能，在各种恶劣的环境下能长期稳定的工作。

溅射薄膜压力芯体广泛应用于航空、航天、交通、水利、电力、工程机械、汽车制造、船舶制造、石油化工、冶金制造、医疗设备、食品加工等多种自控和测量行业。

主要技术参数：✓被测介质：气体，液体及蒸气；✓压力类型：表压、绝压、差压可选；✓量程：0～120Mpa间任意可选；✓供电电源：5～15VDC；✓输出：1.2～1.8mv/V；✓综合精度：±0.1%FS、±0.2%FS、±0.5%FS；✓非线性：0.06～0.1%FS；✓迟滞：0.02～0.05%FS；✓重复性：0.03～0.06%FS；✓零点温漂：±0.01%FS/℃；✓灵敏度温漂：±0.02%FS/℃；✓输出阻抗：1.5～3KΩ；✓绝缘电阻：≥1000MΩ/100VDC；✓工作温度：－40～＋85\125\150℃可选；✓过载能力：150%FS；✓电气连接：高温引出线；✓压力连接：M10×1双“O”圈密封或用户指定；✓接液材料：膜片：17-4PH过程连接件1Cr18Ni9Ti；✓相对湿度：0～95%RH；✓密封等级：IP65。

溅射式压力传感器采用耐腐蚀不锈钢制作成弹性体钢杯，将压力转换为应变。

薄膜压力传感器敏感芯体薄膜的结构及技术要求薄膜压力传感器敏感芯体的功能薄膜一般采用多层薄膜结构，这些功能薄膜一般是采用真空离子束溅射工艺生产，由于敏感薄膜厚度一般在100nm以下，因此我们也称其为纳米薄膜，采用离子束溅射工艺生产制造的压力传感器有时称为纳米薄膜压力传感器。

泽天电子是这种薄膜压力传感器的专业制造厂家。

 薄膜压力传感器的薄膜衬底是圆形特种材料金属弹性体。

第一层功能薄膜是起隔离作用的介质绝缘薄膜，通常采用SiO2、Al2O3或复合结构。

第二层薄膜是起应变作用的金属敏感薄膜，通过光刻工艺形成电桥应变电阻，成为压力敏感芯体的核心，其材料业内一般采用Ni-Cr合金、NiCrMnSi合金制备。

第三层是钝化保护介质薄膜，这层薄膜主要用来保护应变电阻和隔离空气、水气，防止应变薄膜氧化、腐蚀等造成应变电阻的不稳定性。

钝化保护介质薄膜一般是采用SiO2、Al2O3等材料。

第四层薄膜是金丝引线用的窗口镀金薄膜，它与应变电阻膜接触，实现电气引出。

 根据薄膜压力传感器的薄膜所起作用的不同，对各层薄膜的质量要求也不同，对于绝缘薄膜，要求应变电阻与传感器的壳体间的绝缘性电阻为100000MΩ以上，耐压100VDC以上，而绝缘电阻5000MΩ以上。

同时，绝缘薄膜与弹性体的表面粘附力高。

在量程范围内，弯曲变形超过10000000次循环不失效。

要求绝缘薄膜与弹性体的热膨胀系数基本一致，不因它们之间的差异引起内应力，从而造成传感器的输出不稳定，对制成的薄膜压力传感器蠕变要小。

除金属弹性体的严格热处理外，要求沉积在其上的介质绝缘薄膜附着力高、致密无针孔、空洞等缺陷。

如有蠕变产生，则会增加零点漂移误差，降低传感器的非线性。

绝缘薄膜含杂质量少，无吸附气体。

这样，能防止使用过程中杂质的迁移和气体释放所造成绝缘性能降低，漏电流增大，甚至绝缘失效。

总之，介质绝缘膜层要具有高的电阻系数；高的击穿电压；优良的绝缘性能；对弹性体的良好附着性；良好的弹性变形的传递性；高的热稳定性。

溅射薄膜式压力传感器制造工艺流程典型溅射薄膜式压力传感器的主要工艺流程如图2.4所示，其中压力敏感元件制作为关键过程，包括弹性体制造、研磨抛光、镀膜、离子束刻蚀等四道工序。

弹性体设计与制造：指弹性体钢杯的结构设计与机械加工，去应力热处理。

此环节将确定弹性体膜片基本参数，基本决定了溅射薄膜式压力传感器的输入一输出关系。

弹性体建模与计算过程非常重要，将在下一节重点阐述。

研磨与抛光：对合格的弹性体钢杯进行研磨、抛光，使表面达到光洁度要求，然后再作进一步的减薄处理。

镀膜：与刻蚀交替进行。

采用离子束溅射淀积技术，在金属弹性体表面制造粘附力强、膜层均匀、致密、性能稳定的多层薄膜。

刻蚀：采用半导体光刻和腐蚀的方法，或者研究采用离子束刻蚀工艺将电阻膜刻蚀成惠斯登电桥的电阻条图形；将引线膜刻蚀成引线电极。

电桥微调：采用薄膜电阻对惠斯登电桥的桥臂电阻进行补偿，将传感器的输出调整到设计范围内（即理想零点）。

焊接：采用激光焊接或电子束焊接工艺，将合格芯片和支架、壳体等焊接到带有压力测试口的基座上。

将压力敏感元件与压力接头焊装在一起是一道关键的工序。

采用大功率激光焊机焊接或电子束焊机焊接，焊缝深度可达2.2mm。

大量的焊接工艺试验表明，选用不同的焊接工艺参数，可以有效地消除焊接应力给传感器造成的不良影响。

弹性体与基座、支架、外壳焊接成一体，其结构示意图如图2.5所示。

引线内封装：采用金丝球焊或者压焊工艺，焊接芯片引线从薄膜应变电阻的电极连接到支架。

稳定性处理：对传感器进行各项环境试验，并反复测量其输出，考核其稳定性。

数字修正：在稳定性处理后，根据事前设计的各项参数对传感器进行温度灵敏度、非线性等零点补偿工作。

整体封装：将补偿好的传感器敏感芯片进行喷涂等表面处理，目的在于防止传感器敏感芯片的膜层和电路受环境影响。

老化、试验：对封装好的传感器进行高低温、电应力老化试验和振动、冲击、疲劳、湿热、热真空等各种可靠性环境试验。

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溅射薄膜压力传感器原理溅射薄膜压力传感器是一种常见的压力测量设备，其原理基于溅射薄膜技术。

本文将详细介绍溅射薄膜压力传感器的工作原理及其应用。

一、溅射薄膜压力传感器的工作原理溅射薄膜压力传感器的核心是一个由金属薄膜组成的薄膜桥。

当外界施加压力或力量时，薄膜会发生微小的变形，进而改变薄膜桥的电阻。

通过测量薄膜桥电阻的变化，可以间接得到外界的压力值。

具体来说，溅射薄膜压力传感器通常由四个薄膜电阻组成的华尔斯通电桥构成，其中两个电阻是感应电阻，另外两个是参考电阻。

感应电阻与薄膜相连，当外界施加压力时，薄膜发生变形，感应电阻的电阻值随之改变。

参考电阻的电阻值是固定的，用于提供一个参考基准。

当薄膜桥中有电阻值发生变化时，电桥会产生一个电压输出信号，通过测量这个信号的变化，可以计算出外界施加的压力值。

二、溅射薄膜压力传感器的应用溅射薄膜压力传感器具有灵敏度高、测量范围广、响应速度快等优点，被广泛应用于各个领域。

下面简要介绍几个常见的应用场景。

1. 工业自动化领域：溅射薄膜压力传感器可用于测量液体或气体的压力，广泛应用于工业自动化设备中。

例如，在液压系统中，通过测量液体的压力，可以实现对液压系统的控制和调节。

2. 汽车工业：溅射薄膜压力传感器在汽车工业中起着重要作用。

它可以被用于测量发动机燃烧室内的压力，以及轮胎与地面之间的接触压力。

这些数据对于汽车性能的监测和安全性能的提升具有重要意义。

3. 医疗设备：医疗设备中的溅射薄膜压力传感器可以用于监测人体的生理参数，如呼吸、血液压力等。

通过实时监测这些参数，可以及时发现异常情况并采取相应的治疗措施。

4. 空气质量监测：溅射薄膜压力传感器可以应用于空气质量监测领域，用于测量大气压力、气象参数等。

通过对大气压力的测量，可以预测气象变化，提前做好相关准备工作。

溅射薄膜压力传感器是一种基于溅射薄膜技术的压力测量设备，其工作原理是通过测量薄膜桥电阻的变化来间接得到外界的压力值。

压力传感器工作原理压力传感器是一种用于测量压力的设备，它能将压力信号转化为电信号输出。

在工业自动化、航空航天、汽车、医疗设备等领域广泛应用。

本文将详细介绍压力传感器的工作原理。

一、压力传感器的基本原理压力传感器的基本原理是利用压力作用在感应元件上产生的形变来测量压力。

感应元件通常采用金属薄膜、半导体材料或者电容式等。

下面将分别介绍这些感应元件的工作原理。

1. 金属薄膜压力传感器金属薄膜压力传感器是最常见的一种压力传感器。

它由金属薄膜材料制成，通常为不锈钢或者硅。

当压力作用在金属薄膜上时，金属薄膜会产生弯曲或者拉伸，从而改变电阻值。

通过测量电阻值的变化，可以确定压力的大小。

2. 半导体压力传感器半导体压力传感器是利用半导体材料的电阻特性随压力变化而改变的原理来测量压力的。

半导体材料通常为硅或者硅酸盐。

当压力作用在半导体材料上时，半导体的电阻值会发生变化。

通过测量电阻值的变化，可以得知压力的大小。

3. 电容式压力传感器电容式压力传感器利用电容值与感应元件间的距离成反比的原理来测量压力。

感应元件通常为金属薄膜或者陶瓷材料。

当压力作用在感应元件上时，感应元件的形变会导致电容值的变化。

通过测量电容值的变化，可以确定压力的大小。

二、压力传感器的工作过程压力传感器的工作过程可以分为以下几个步骤：1. 压力传感器接收压力信号压力传感器通常通过连接管道或者装置与被测介质接触，接收被测介质的压力信号。

被测介质可以是液体或者气体。

2. 感应元件受到压力作用被测介质的压力作用在感应元件上，引起感应元件的形变。

不同类型的压力传感器感应元件的形变方式不同，如金属薄膜弯曲或者拉伸、半导体材料的电阻值变化、电容式感应元件的电容值变化等。

3. 信号转换感应元件的形变会引起电阻值或者电容值的变化。

这些变化被传感器内部的电路所感知，并转换为相应的电信号输出。

通常，压力传感器输出的电信号为摹拟信号，可以是电压或者电流。

4. 信号处理输出的摹拟信号需要经过信号处理电路进行放大、滤波和线性化等处理，以提高信号的精确度和稳定性。

溅射薄膜压力传感器原理引言：在现代工业生产和科学研究中，压力传感器是一种常见且重要的测量设备。

溅射薄膜压力传感器作为一种常用的压力测量技术，广泛应用于各个领域，如航空航天、汽车工业、医疗器械等。

本文将对溅射薄膜压力传感器的原理进行详细阐述。

一、溅射薄膜压力传感器的基本原理溅射薄膜压力传感器是一种利用溅射技术制备的压力敏感元件来测量压力变化的传感器。

其基本原理是利用溅射技术在传感器的薄膜表面形成一层薄膜材料，当外界施加压力时，薄膜发生形变，从而改变电阻、电容或电感等电学特性，进而将压力转化为电信号输出。

二、溅射薄膜压力传感器的工作原理溅射薄膜压力传感器主要由溅射薄膜、支撑结构和电路部分组成。

当外界施加压力时，溅射薄膜会发生微小的形变，进而改变了薄膜的电学特性。

该电学特性可以通过电路部分的测量，将压力转化为与之对应的电信号输出。

三、溅射薄膜压力传感器的制备过程溅射薄膜压力传感器的制备主要包括溅射薄膜的制备和传感器的组装两个步骤。

在溅射薄膜的制备过程中，首先选择合适的薄膜材料，如金属或氧化物，然后将薄膜材料放置在真空腔中，通过溅射技术将薄膜材料沉积在基底上。

在传感器的组装过程中，将制备好的薄膜与支撑结构和电路部分进行组装，形成完整的压力传感器。

四、溅射薄膜压力传感器的特点1. 高灵敏度：溅射薄膜压力传感器采用了高性能薄膜材料，具有较高的灵敏度，可以精确地测量微小的压力变化。

2. 宽压力范围：溅射薄膜压力传感器可以根据实际需求选择不同的薄膜材料和结构设计，以适应不同的压力范围，从几帕到几千帕不等。

3. 快速响应：溅射薄膜压力传感器具有快速响应的特点，可以实时监测压力变化。

4. 高稳定性：溅射薄膜压力传感器采用了高质量的薄膜材料和稳定的制备工艺，具有较高的稳定性和长寿命。

5. 抗污染性强：溅射薄膜压力传感器的薄膜表面经过特殊处理，具有一定的抗污染性能，可以在恶劣的环境下正常工作。

五、溅射薄膜压力传感器的应用领域溅射薄膜压力传感器广泛应用于航空航天、汽车工业、医疗器械等领域。

压力传感器的原理和应用压力传感器是一种用于检测和测量压力变化的装置，广泛应用于各个领域。

本文将介绍压力传感器的原理以及其在不同领域的应用。

一、压力传感器的原理压力传感器的基本原理是根据弹性元件的形变来测量外界压力的变化。

弹性元件可以是金属薄膜、金属绞线、气体或液体等，在外界压力的作用下发生形变，通过检测这种形变来测量压力的大小。

1. 金属薄膜压力传感器原理金属薄膜压力传感器是最常见的一种类型。

它由金属薄膜贴附在载体上构成。

当外界压力作用于金属薄膜时，金属薄膜发生形变，形变后的电阻值发生变化，利用电桥测量这种变化可以得出压力的数值。

2. 压阻式压力传感器原理压阻式压力传感器将电阻与弹性元件相结合。

当外界压力作用于弹性元件时，导致电阻值的变化，通过测量电阻值的变化来计算压力大小。

3. 容性式压力传感器原理容性式压力传感器利用弹性体的变形引起的电容量的变化来测量压力。

当外界压力作用于弹性体时，弹性体形变，使电容量发生变化，通过测量电容量的变化来判断压力的大小。

二、压力传感器的应用领域压力传感器在许多领域中都有广泛的应用，下面将介绍其中几个常见的应用领域。

1. 工业自动化领域在工业自动化领域，压力传感器用于监测和控制各种工艺中的气体或液体的压力变化。

例如，在制造业中，通过监测设备中的气压来确保生产过程的稳定性和安全性。

2. 汽车领域压力传感器在汽车领域中扮演着至关重要的角色。

它们用于监测发动机中的油压、冷却系统中的压力以及制动系统中的液压压力。

这些信息可以用来确保发动机的正常运行和提供安全的制动性能。

3. 医疗领域在医疗领域，压力传感器用于监测患者体内的生理参数，如血压、呼吸压力等。

它们还被应用于手术设备和人工呼吸机等医疗设备中，以监测和调节压力。

4. 环境监测领域压力传感器在环境监测领域中的应用越来越广泛。

它们被用于监测气候变化、水位高度、大气压力等参数。

这些数据对于环境保护和天气预测等方面具有重要意义。

溅射膜压力
溅射膜压力传感器是一种利用溅射技术制成的压力检测设备。

它的工作原理基于弹性膜片上溅射薄膜的电阻变化来感应压力。

当外部压力作用于膜片上时，膜片会发生形变，从而改变溅射薄膜的电阻值。

通过测量电阻的变化，可以精确地检测到作用在膜片上的压力。

溅射膜压力传感器的特点包括高精度、高稳定性、良好的重复性和线性度，以及能够适应各种恶劣环境（如高温、高压力、腐蚀性介质等）的能力。

这些特性使得溅射膜压力传感器在工业自动化、石油化工、航空航天、汽车制造等领域中得到广泛应用。

溅射膜压力传感器通常包含一个不锈钢或其他耐腐蚀材料的弹性膜片，以及溅射在其上的电阻薄膜。

这些电阻薄膜构成了一个惠斯通电桥，用于测量电阻的变化。

传感器的输出信号与施加的压力成正比，可以通过适当的信号调理和转换电路，将压力信号转换为标准电信号（如4-20mA、0-10V等），以便于进一步的处理和显示。

溅射薄膜压力传感器原理简介溅射薄膜压力传感器是一种常用于测量气体或液体压力的传感器。

它基于溅射技术制备的薄膜结构，通过测量薄膜受到的压力变化来实现压力的检测。

本文将详细介绍溅射薄膜压力传感器的基本原理。

原理溅射薄膜压力传感器的基本原理是利用金属或半导体材料在受到外界压力作用时，其电阻、电容或应变等物理性质发生变化。

通过测量这些变化，可以间接得到外界施加在传感器上的压力大小。

下面将以金属溅射薄膜为例，介绍溅射薄膜压力传感器的原理。

1. 薄膜制备首先，需要制备一层金属溅射薄膜，并将其固定在一个支撑结构上。

通常使用高真空条件下的物理气相沉积（PVD）技术，在金属靶材表面轰击离子，使得金属原子从靶材表面脱落并沉积在支撑结构上，形成薄膜。

2. 薄膜电阻的变化当外界施加压力时，金属溅射薄膜会发生弯曲或拉伸变形。

由于金属的电阻与其长度和截面积有关，因此变形会导致电阻发生变化。

一般来说，当金属薄膜受到压缩时，其电阻增加；当金属薄膜受到拉伸时，其电阻减小。

3. 桥式电路为了测量金属溅射薄膜的电阻变化，通常使用桥式电路进行测量。

桥式电路由四个电阻组成，其中两个为传感器的金属溅射薄膜电阻（称为传感器臂），另外两个为参考电阻（称为参考臂）。

4. 压力传递将外界施加的压力通过某种方式传递给传感器的金属溅射薄膜。

这可以通过将气体或液体引入一个密闭空间，并使其与薄膜接触来实现。

5. 桥路平衡当无压力作用在传感器上时，桥式电路处于平衡状态，即传感器臂和参考臂的电阻相等。

此时，测量电桥的输出为零。

6. 压力变化的测量当外界施加压力时，传感器臂的电阻发生变化，导致桥式电路失去平衡。

通过测量电桥输出的非零信号，可以间接得到外界施加在传感器上的压力大小。

7. 信号放大与处理测量到的非零信号通常很小，需要经过放大和处理才能得到可用的信号。

这可以通过放大器、滤波器和模数转换器等电子元件来实现。

应用溅射薄膜压力传感器广泛应用于各种领域，包括工业控制、汽车制造、医疗设备、航空航天等。

溅射薄膜压力敏感元件使用说明1.概述溅射薄膜压力敏感元件采用溅射工艺在17－4PH金属膜片上制作绝缘层及金属应变电桥和温度敏感电阻，具有稳定性高、耐高温、介质适应性强的特点。

2. 结构外形和电器接口膜片内孔直径A＝4.5mm 压力量程：0.5MPa～2MpaA＝3.5mm 压力量程：3.5MPa～220Mpa3.敏感膜片结构安装要求敏感膜片和压力接口的连接采用焊接方式（圆周对焊），具体安装图如下所示：焊接基座焊后结构膜片和基座的焊接可采用电子束焊、激光焊及微束氩护焊。

焊接时膜片部分应加散热工装，并保护电桥部分（上图1面）。

膜片电桥部分（上图1面）在焊接过程中温度应小于150℃。

基座材料应采用17－4PH或1Cr18Ni9Ti、316不锈钢材料。

4.使用注意事项4.1 严禁用手或其他物体接触膜片表面（应变图形），膜片表面的任何划伤均会损坏膜片。

4.2 膜片电接点方式：镍材料－采用超声压焊，可用于高温传感器。

4.3 膜片电接点焊接后建议使用硅凝胶涂覆膜片表面以保护应变电桥。

4.4 膜片焊接后，应对传感器组件进行机械稳定20次以上，压力大小为量程的2倍。

根据具体应用情况，进一步进行机械稳定（机械稳定次数视膜片稳定性要求而定，建议在20～2000次之间）。

4.5 建议对应变电阻进行电老化：供电电压10～15VDC，＋150℃12小时。

根据实际情况可进一步电老化。

4.6应变电桥的供电应采用直流恒压供电，供电电压为0～20VDC。

5.主要技术指标：量程：0.5～220MPa;电桥输入阻抗：3～4KΩ电桥输出阻抗：2.8~3.8 KΩ零点：±1mV/V灵敏度：1mV/V～2.6mV/V(根据量程变化)绝缘电阻：大于500MΩ 100VDC。

工作温度范围：－70℃～200℃；（锡焊连接，最高温度以焊锡使用温度为准。

）零点温度漂移：小于0.005%FS/℃灵敏度温度漂移：小于0.005%FS/℃长期稳定性：小于0.1%FS/年。

溅射薄膜压力敏感元件使用说明1.概述溅射薄膜压力敏感元件采用溅射工艺在17－4PH金属膜片上制作绝缘层及金属应变电桥和温度敏感电阻，具有稳定性高、耐高温、介质适应性强的特点。

2. 结构外形和电器接口膜片内孔直径A＝4.5mm 压力量程：0.5MPa～2MpaA＝3.5mm 压力量程：3.5MPa～220Mpa3.敏感膜片结构安装要求敏感膜片和压力接口的连接采用焊接方式（圆周对焊），具体安装图如下所示：焊接基座焊后结构膜片和基座的焊接可采用电子束焊、激光焊及微束氩护焊。

焊接时膜片部分应加散热工装，并保护电桥部分（上图1面）。

膜片电桥部分（上图1面）在焊接过程中温度应小于150℃。

基座材料应采用17－4PH或1Cr18Ni9Ti、316不锈钢材料。

4.使用注意事项4.1 严禁用手或其他物体接触膜片表面（应变图形），膜片表面的任何划伤均会损坏膜片。

4.2 膜片电接点方式：镍材料－采用超声压焊，可用于高温传感器。

4.3 膜片电接点焊接后建议使用硅凝胶涂覆膜片表面以保护应变电桥。

4.4 膜片焊接后，应对传感器组件进行机械稳定20次以上，压力大小为量程的2倍。

根据具体应用情况，进一步进行机械稳定（机械稳定次数视膜片稳定性要求而定，建议在20～2000次之间）。

4.5 建议对应变电阻进行电老化：供电电压10～15VDC，＋150℃12小时。

根据实际情况可进一步电老化。

4.6应变电桥的供电应采用直流恒压供电，供电电压为0～20VDC。

5.主要技术指标：量程：0.5～220MPa;电桥输入阻抗：3～4KΩ电桥输出阻抗：2.8~3.8 KΩ零点：±1mV/V灵敏度：1mV/V～2.6mV/V(根据量程变化)绝缘电阻：大于500MΩ 100VDC。

工作温度范围：－70℃～200℃；（锡焊连接，最高温度以焊锡使用温度为准。

）零点温度漂移：小于0.005%FS/℃灵敏度温度漂移：小于0.005%FS/℃长期稳定性：小于0.1%FS/年。

溅射薄膜压力传感器芯体特点
哎呀呀，我只是个小学生，这“溅射薄膜压力传感器芯体特点”听起来可真复杂！不过没关系，我来试着讲讲。

你知道吗？溅射薄膜压力传感器芯体就像是一个超级厉害的小战士，有着好多让人惊叹的特点呢！
首先呀，它的精度高得让人咋舌！就好像我们考试的时候，每次都能精确地答对每一道题，几乎没有任何差错。

你想想，如果用在那些要求特别高的地方，比如火箭发射、医疗设备里，那得多重要啊！这难道还不够厉害吗？
还有呢，它的稳定性简直强到爆！不管是在酷热的夏天，还是寒冷的冬天，它都能稳稳地工作，就像我们不管遇到多大的困难，都能坚定地向前走一样。

不像有些东西，稍微有点风吹草动就不行啦。

再说它的可靠性，那也是一流的！不管工作多久，都不会轻易“罢工”。

这就好比我们身边最靠谱的朋友，无论什么时候需要他，他都会在。

你说，这样的品质是不是超级棒？
而且呀，它的响应速度快得惊人！就像闪电一样，瞬间就能给出反应。

这在很多紧急的情况下，可就能派上大用场啦！
还有哦，它的抗干扰能力也特别强。

周围的那些乱七八糟的干扰因素，对它来说根本不算事儿。

就好像我们在吵闹的环境里还能专心学习一样，厉害吧？
总之，溅射薄膜压力传感器芯体真的是太牛啦！它的这些特点让它在很多领域都发挥着重要的作用，为我们的生活带来了好多便利和进步。

我相信，在未来，它还会变得更厉害，为我们创造更多的奇迹！。

科技成果——溅射薄膜压强传感器技术开发单位中国航天科技集团公司第四研究院第四十四研究所技术简介该技术主要由溅射薄膜压强传感器敏感结构、金属纳米薄膜敏感芯体批量生产工艺及多功能智能信号处理技术构成，其核心是敏感器件结构设计及其离子束溅射成型工艺。

离子束溅射是采用低能加速器轰击，动能转换搬迁原子薄膜淀积技术，将纳米薄膜应变电阻直接制作在和金属弹性体紧密结合的陶瓷绝缘膜上，实现了敏感元件与绝缘膜、金属弹性体和绝缘膜的原子结合。

在此基础上结合离子束刻蚀工艺以及微机械加工工艺，制成了纳米薄膜压力传感器，使之具有高稳定性、温度范围宽的本质特性，性能优于传统的硅半导体压强传感器。

同时为了适应智能化、网络化测试的技术发展需要，创造性的集成开发了具备物联网特征的服务功能。

经成果鉴定，达到了国内领先的技术水平，与国外同类高端产品相比具有明显的成本优势，完全可以替代进口。

主要技术指标（1）测量压力范围：0-60MPa；（2）测量精度：优于0.05%；（3）长期稳定性：优于0.01%FS/年；（4）温度范围：-55℃到300℃；（5）功耗不大于0.1W；（6）过载能力：2倍满量程压力；（7）工作寿命：≥15年；（8）信号制式：模拟式（电压、电流）数字式（多种数字接口、网络接口）。

技术特点结合优秀的结构设计，溅射薄膜传感器具备了体积小、可靠性高、环境适应性强等突出的优点，非常适合油田、工程机械、航空航天等对传感器可靠性和长期稳定性要求高的应用领域。

随着产品系列化的延伸和智能化、网络化提升后，该产品将融合定位、网络接入、多传感器联合判断、数据暂存、自我管理等特性，支撑以智能、泛在为标志的各种类型的工业物联网应用。

技术水平国内领先适用范围适用于石油化工、工程机械、汽车、航空航天、市政等领域专利状态授权专利3项，软件著作权2项技术状态批量生产阶段合作方式合作开发预期效益预计包括航空、航天、油田、汽车、冶金等领域对本产品的年需求量为50万台以上。

薄膜压力传感器的工作原理
首先，在测量压力的介质作用下，力被传递到薄膜的敏感膜片上。

薄
膜通常采用金属或半导体材料制成，具有一定的弹性和韧性。

当外部压力
作用在敏感膜片上时，薄膜会发生微小的弯曲变形。

接下来，敏感膜片的弯曲变形通过支承结构传递给敏感膜片下方的电
阻电桥。

支承结构用于支撑和固定敏感膜片，确保它能够正确地感知到外
部压力的作用。

在传递过程中，支撑结构的刚度和弹性起到了重要的作用，它们可以影响薄膜的响应速度、灵敏度和线性度。

最后，电阻电桥中的电阻值会随着敏感膜片的弯曲变化而发生改变。

电阻电桥通常由四个电阻组成，其中两个电阻位于敏感膜片上方，两个电
阻位于敏感膜片下方。

当敏感膜片发生变形时，电阻的值会因膜片表面的
拉伸或压缩而发生变化。

这种变化会导致电桥中电阻的差异，进而引起电
桥的不平衡，最终产生电压信号。

通过测量这个电压信号的大小，可以获
得与外部压力相对应的输出信号。

需要注意的是，薄膜压力传感器在测量过程中可能受到温度、湿度和
振动等环境因素的影响，这些因素可能会对传感器的准确性和稳定性产生
一定的影响。

因此，在应用中需要采取相应的补偿和保护措施，以确保传
感器的可靠性和精度。

总体而言，薄膜压力传感器利用膜片的弯曲变形来感知外部压力的变化，并通过电阻电桥转化为可测量的电信号。

其工作原理简单直观，结构
紧凑，应用广泛。

溅射薄膜压力传感器的零位温漂补偿工艺研究常增坡中国航天科技集团公司第701研究所12室摘要: 本文对离子束溅射薄膜压力传感器的零位温漂补偿新工艺进行了深入探讨。

用Pt薄膜电阻代替传统的线绕式电阻，克服了线绕式电阻体积大、与应变电阻热响应不同步的缺点，对提高传感器在温度变化较快环境中的测量准确度具有一定的应用价值。

关键词:离子束溅射薄膜应变式压力传感器零位温漂补偿工艺Pt薄膜电阻前言零位温度漂移是衡量压力传感器稳定性的一项重要指标。

应变式压力传感器具有优良的性能价格比，且技术成熟、抗干扰能力较强，在测压领域中占有一席之地。

离子束溅射薄膜压力传感器沿用了传统的粘贴式应变压力传感器的工作原理，在工艺上采用离子束溅射成膜和离子束刻蚀技术，用陶瓷介质代替了粘贴式应变压力传感器中的胶层，有效提高了传感器的稳定性，但溅射薄膜压力传感器的零位温漂有时也需要后天补偿才能将其控制在一定范围内。

目前我所生产的粘贴式应变压力传感器零位温漂补偿采用的是线绕式电阻，其优点是工艺简单、成本低，但由于补偿电阻和应变电阻所处位置不同，使其对使用环境的热响应与应变电阻不同步，从而当传感器在温度变化较快的环境中使用时，产生一定的系统误差。

此外，线绕式电阻体积较大，应用在小型传感器上也会呈现出一定局限性。

在溅射薄膜压力传感器的零位温漂补偿中，利用工艺上的优势，可将适当的薄膜电阻作为零位温漂补偿电阻和应变电阻均成形在传感器的弹性体上，从而克服线绕式电阻的种种局限。

1零位温漂补偿薄膜电阻材料选取和制备工艺研究金属薄膜电阻大多对温度敏感。

作为传感器的温补元件，应选择电阻率小、电阻温度系数（TCR）大且在一定温度范围内稳定的薄膜材料。

此外，所选取的材料还应在物理化学性质及工艺性上与其它元件兼容。

可供选择的材料有Ni、Cu、Pt等[1]，这几种材料各有优缺点。

a.NiNi的电阻率是0.12μΩ·m，TCR高达6150~6280ppm/˚C，Ni薄膜电阻的优点是耐蚀性好，抗氧化性优于Ag，，工作温度范围可从常温到300˚C以上（一般使用范围-60~180˚C），热处理温度较低（400˚C），但其电阻温度特性的线性较差，作为压力传感器的温度补偿元件使用会在环境温度变化时造成一定的系统误差。