快速響應(yīng)型薄膜溫度傳感器的制備及性能測試
發(fā)布時間：2021-06-29 01:43
溫度傳感器作為測溫儀器的核心部分,已被廣泛應(yīng)用于工業(yè)、航空、醫(yī)療等領(lǐng)域。近年來,隨著智能手環(huán)、智能手表等可穿戴設(shè)備的出現(xiàn),人們對實時監(jiān)測自身與戶外溫度的需求不斷增加。為滿足此需求,溫度傳感器需要具有高響應(yīng)速度、高精確度、兼容可穿戴設(shè)備等特性�；诖颂匦�,柔性可穿戴薄膜溫度傳感器的相關(guān)研究開始不斷增多。但大部分研究結(jié)果表明其在精度、遲滯、重復(fù)性、抗彎折等方面的性能還需要進一步的探索與優(yōu)化。而隨著材料科學與加工工藝不停地發(fā)展,傳感器可以通過微加工工藝進行縮小化。這使得利用現(xiàn)有的微加工工藝將傳統(tǒng)溫度傳感器進行微型化以集成于可穿戴設(shè)備中的方案變成了可能�；谝陨媳尘�,本文提出了一種可以用于快速測量人體自身與人體室外環(huán)境的微型溫度傳感器的課題。具體地,論文的主要研究內(nèi)容如下:（1）制備了三種體積小于3.1×1.5×0.5 mm3的具有不同蛇形圖案的微型鉑薄膜溫度傳感器,蛇形圖案線寬最低為20μm。本論文對制備的鉑薄膜溫度傳感器進行了靜態(tài)特性測試,測試結(jié)果表明:在-1575℃的測溫范圍內(nèi),本論文制備的三種溫度傳感器最大誤差為0.2℃左右,平均誤差為0.1...
【文章來源】：電子科技大學四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】：63 頁
【學位級別】：碩士
【部分圖文】：
熱電偶示意圖
電子科技大學碩士學位論文4質(zhì)燃料電池中的電解質(zhì)溫度。測試實驗結(jié)果如圖1-2(a)所示，表傳感器可以在20至100℃內(nèi)具有3.03×10-3/℃的電阻溫度系數(shù)。將此傳感器應(yīng)用于測量燃料電池瞬態(tài)響應(yīng)時發(fā)現(xiàn)理論值與測量溫度值之間的誤差在0.5℃以下。如圖1-2(b)所示，傳感器整體體積較大，作者也在文中結(jié)論部分表明：通過光刻與刻蝕技術(shù)，可以將此薄膜傳感器進一步縮小化。圖1-2金薄膜溫度傳感器。(a)不同放置時間下的溫度傳感器的電阻-溫度關(guān)系；(b)制備時的蛇形金屬線寬與薄膜斷裂情況[26]在2007年YvesMoser與MartinA.M.Gijs[27]制備了一種基于薄膜鉑的柔性溫度傳感器。如圖1-3所示，文中通過將帶有圖案的金屬薄膜（結(jié)構(gòu)為鈦/鉑/鈦構(gòu)成的薄膜層）與引線嵌入耐高溫聚酰亞胺完成了溫度傳感器的制備，傳感器整體體積十分微小，圖案線寬僅為2.5μm。測試結(jié)果表明，傳感器的電阻溫度系數(shù)僅有0.00145/℃，傳感器可以在0~400℃的溫度范圍下保持正常工作，同時測得時間常數(shù)小于80ms。但傳感器精度由于受到聚酰亞胺吸濕性的限制，測量誤差達到了2℃。圖1-3微型鉑薄膜溫度傳感器。(a)傳感器尺寸大小與針頭相當；(b)掃描電子顯微鏡的觀察下的蛇形鉑薄膜線寬為2.5μm[27]在2010年，韓國仁川大學機械工程系SureshaK.Mahadeva等人[28]用纖維素-(a)(b)(a)(b)
電子科技大學碩士學位論文4質(zhì)燃料電池中的電解質(zhì)溫度。測試實驗結(jié)果如圖1-2(a)所示，表傳感器可以在20至100℃內(nèi)具有3.03×10-3/℃的電阻溫度系數(shù)。將此傳感器應(yīng)用于測量燃料電池瞬態(tài)響應(yīng)時發(fā)現(xiàn)理論值與測量溫度值之間的誤差在0.5℃以下。如圖1-2(b)所示，傳感器整體體積較大，作者也在文中結(jié)論部分表明：通過光刻與刻蝕技術(shù)，可以將此薄膜傳感器進一步縮小化。圖1-2金薄膜溫度傳感器。(a)不同放置時間下的溫度傳感器的電阻-溫度關(guān)系；(b)制備時的蛇形金屬線寬與薄膜斷裂情況[26]在2007年YvesMoser與MartinA.M.Gijs[27]制備了一種基于薄膜鉑的柔性溫度傳感器。如圖1-3所示，文中通過將帶有圖案的金屬薄膜（結(jié)構(gòu)為鈦/鉑/鈦構(gòu)成的薄膜層）與引線嵌入耐高溫聚酰亞胺完成了溫度傳感器的制備，傳感器整體體積十分微小，圖案線寬僅為2.5μm。測試結(jié)果表明，傳感器的電阻溫度系數(shù)僅有0.00145/℃，傳感器可以在0~400℃的溫度范圍下保持正常工作，同時測得時間常數(shù)小于80ms。但傳感器精度由于受到聚酰亞胺吸濕性的限制，測量誤差達到了2℃。圖1-3微型鉑薄膜溫度傳感器。(a)傳感器尺寸大小與針頭相當；(b)掃描電子顯微鏡的觀察下的蛇形鉑薄膜線寬為2.5μm[27]在2010年，韓國仁川大學機械工程系SureshaK.Mahadeva等人[28]用纖維素-(a)(b)(a)(b)
本文編號：3255462
【文章來源】：電子科技大學四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】：63 頁
【學位級別】：碩士
【部分圖文】：
熱電偶示意圖
電子科技大學碩士學位論文4質(zhì)燃料電池中的電解質(zhì)溫度。測試實驗結(jié)果如圖1-2(a)所示，表傳感器可以在20至100℃內(nèi)具有3.03×10-3/℃的電阻溫度系數(shù)。將此傳感器應(yīng)用于測量燃料電池瞬態(tài)響應(yīng)時發(fā)現(xiàn)理論值與測量溫度值之間的誤差在0.5℃以下。如圖1-2(b)所示，傳感器整體體積較大，作者也在文中結(jié)論部分表明：通過光刻與刻蝕技術(shù)，可以將此薄膜傳感器進一步縮小化。圖1-2金薄膜溫度傳感器。(a)不同放置時間下的溫度傳感器的電阻-溫度關(guān)系；(b)制備時的蛇形金屬線寬與薄膜斷裂情況[26]在2007年YvesMoser與MartinA.M.Gijs[27]制備了一種基于薄膜鉑的柔性溫度傳感器。如圖1-3所示，文中通過將帶有圖案的金屬薄膜（結(jié)構(gòu)為鈦/鉑/鈦構(gòu)成的薄膜層）與引線嵌入耐高溫聚酰亞胺完成了溫度傳感器的制備，傳感器整體體積十分微小，圖案線寬僅為2.5μm。測試結(jié)果表明，傳感器的電阻溫度系數(shù)僅有0.00145/℃，傳感器可以在0~400℃的溫度范圍下保持正常工作，同時測得時間常數(shù)小于80ms。但傳感器精度由于受到聚酰亞胺吸濕性的限制，測量誤差達到了2℃。圖1-3微型鉑薄膜溫度傳感器。(a)傳感器尺寸大小與針頭相當；(b)掃描電子顯微鏡的觀察下的蛇形鉑薄膜線寬為2.5μm[27]在2010年，韓國仁川大學機械工程系SureshaK.Mahadeva等人[28]用纖維素-(a)(b)(a)(b)
電子科技大學碩士學位論文4質(zhì)燃料電池中的電解質(zhì)溫度。測試實驗結(jié)果如圖1-2(a)所示，表傳感器可以在20至100℃內(nèi)具有3.03×10-3/℃的電阻溫度系數(shù)。將此傳感器應(yīng)用于測量燃料電池瞬態(tài)響應(yīng)時發(fā)現(xiàn)理論值與測量溫度值之間的誤差在0.5℃以下。如圖1-2(b)所示，傳感器整體體積較大，作者也在文中結(jié)論部分表明：通過光刻與刻蝕技術(shù)，可以將此薄膜傳感器進一步縮小化。圖1-2金薄膜溫度傳感器。(a)不同放置時間下的溫度傳感器的電阻-溫度關(guān)系；(b)制備時的蛇形金屬線寬與薄膜斷裂情況[26]在2007年YvesMoser與MartinA.M.Gijs[27]制備了一種基于薄膜鉑的柔性溫度傳感器。如圖1-3所示，文中通過將帶有圖案的金屬薄膜（結(jié)構(gòu)為鈦/鉑/鈦構(gòu)成的薄膜層）與引線嵌入耐高溫聚酰亞胺完成了溫度傳感器的制備，傳感器整體體積十分微小，圖案線寬僅為2.5μm。測試結(jié)果表明，傳感器的電阻溫度系數(shù)僅有0.00145/℃，傳感器可以在0~400℃的溫度范圍下保持正常工作，同時測得時間常數(shù)小于80ms。但傳感器精度由于受到聚酰亞胺吸濕性的限制，測量誤差達到了2℃。圖1-3微型鉑薄膜溫度傳感器。(a)傳感器尺寸大小與針頭相當；(b)掃描電子顯微鏡的觀察下的蛇形鉑薄膜線寬為2.5μm[27]在2010年，韓國仁川大學機械工程系SureshaK.Mahadeva等人[28]用纖維素-(a)(b)(a)(b)
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