蓝宝石压力传感器的钛合金—蓝宝石复合弹性膜片在宽温区工作时温度变化材料不匹配引起的结构热应力,对弹性膜片的受热情况进行了分析,对不同结构形式传感器热稳定性影响程度进行了对比,利用P型掺杂硅温度特性减少结构热应力影响、降低传感器的热零点漂移。通过膜片结构选择和设计、材料选择、工艺优化和控制等可以使硅—蓝宝石压力传感器在-55~350℃宽温度范围内工作时热漂移不大于0.015%FS/℃,提高了宽温区工作时传感器的热稳定性。 :宽温区工作压力传感器热力学研究压力敏感组件由金属膜片和压力敏感芯片组成，两者之间采用钎焊工艺构成刚性周边固支弹性圆形平膜片结构 

，典型传感器压力敏感组件结构示意图如图1所示。金属—蓝宝石弹性膜片在均匀压力作用下产生形变，硅—蓝宝石压力敏感芯片上的惠斯登电桥压敏电阻将弹性膜片的形变转换为电压信号。金属膜片硅-蓝宝石压力敏感芯片图1传感器压力敏感组件的结构示意图2热分析2．1压力敏感材料选择蓝宝石(Al2O3)为电阻率大于1011Ω·cm以上的单晶绝缘体，不会发生滞后、疲劳和蠕变现象，有良好的弹性和绝缘性，敏感组件-数控滚圆机电动滚弧机价格低电动液压滚圆机滚弧机多少钱低温可达到－270℃、高温可达1000℃以上，是一种良好耐高低温的衬底绝缘材料［4，5］。在蓝宝石上外延与其晶格匹配的掺杂单晶硅，利用硅压阻效应和平面工艺可加工成硅—蓝宝石压力敏感芯片。钛在高温能保持较高的比强度，钛合金TC11为一种耐高温材料，工业纯钛及钛合金的机械特性如表1，同时在低温条件下工业纯钛抗拉伸变形能力有明显提高、延伸率降低，决定其合金在低温下也能保持良好的韧性，适于弹性结构设计和制作。另外钛合金密度孝耐腐蚀，可用于重量要求轻、直接接触腐蚀性的液体和气体的环境［6，7］。表1钛及钛合金不同温度下的机械性能材料温度/℃抗拉强度σb/MPa伸长率δ/%断面收缩率φ/%工业纯钛2钛合金—蓝宝石结构热特性分析利用弹性元件力学特性，平膜片除图1所示的典型E型膜片结构外还有C型，以及E型双膜片，通过选择结构形式和设计膜片厚度、半径等参数，使膜片保持弹性形变、实现不同量程压力—应变线性转换敏感组件-数控滚圆机电动滚弧机价格低电动液压滚圆机滚弧机多少钱