第8章-薄膜传感器课件

8.1薄膜的测量与分析8.1.1薄膜的方块电阻图8-1膜层电阻8.1薄膜的测量与分析8.1.1薄膜的方块电阻图8-11图8-2方块电阻的测量图8-2方块电阻的测量28.1.2薄膜的附着力⒈拉脱法用粘接剂或焊料把杆状零件粘接在薄膜表面后，借助拉力试验机对其施加拉力。当薄膜从基底上脱落时，所测得的力用来表征实际附着力。由于施力方向不同，该方法主要有直接牵引和垂直牵引两种形式。8.1.2薄膜的附着力3⑴直接牵引图8-3对准结构⑴直接牵引图8-3对准结构4图8-4双层结构图8-4双层结构5图8-5ASTMD-4541自对准结构图8-5ASTMD-4541自对准结构6⑵垂直牵引图8-6方柱形杆件的垂直牵引⑵垂直牵引图8-6方柱形杆件的垂直牵引7⒉压带剥落法图8-7压带剥落法示意图⒉压带剥落法图8-7压带剥落法示意图88.1.3薄膜的硬度图8-8超显微压痕系统原理图8.1.3薄膜的硬度图8-8超显微压痕系统原理图98.1.4薄膜的厚度薄膜的厚度大至可以分成三类：形状厚度，质量厚度，物性厚度。薄膜厚度的测量方法有很多，按照测量的方式分可以分为两类：直接测量和间接测量。常用的直接测量法：精密轮廓扫描法（台阶仪）。常用的间接测量法：椭圆偏振法（椭偏仪）。8.1.4薄膜的厚度薄膜的厚度大至可以分成三类：形状厚度，108.1.4薄膜的分析表8-1薄膜分析常用方法8.1.4薄膜的分析表8-1薄膜分析常用方法11第8章-薄膜传感器课件12第8章-薄膜传感器课件13第8章-薄膜传感器课件148.2薄膜温度传感器温度传感功能薄膜按传感机理可分为：热电阻传感薄膜和热电偶传感薄膜。8.2薄膜温度传感器温度传感功能薄膜按传感机理可分为：热电158.2.1热电阻传感薄膜热敏薄膜的敏感材料大多数为金属，如铜、钛、银、铝、铂、镍等。通常作为保护膜的膜材为碳化硅、氮化硅、氧化铝，而作为绝缘层是氧化铝膜或氧化铝与氧化镁复合膜。8.2.1热电阻传感薄膜热敏薄膜的敏感材料大多数为金属，如16图8-9热敏电阻薄膜结构示意图图8-9热敏电阻薄膜结构示意图178.2.2薄膜热电偶薄膜热电偶的测温原理是基于热电效应，通过测量由两种薄膜材料的组合而产生的热电动势来获得被测点的温度。薄膜热电偶是一种先进的测量瞬变温度的测温传感器。8.2.2薄膜热电偶薄膜热电偶的测温原理是基于热电效应，通18图8-10夹板式薄膜热电偶图8-10夹板式薄膜热电偶19图8-11BMP-Ⅰ型薄膜热电偶图8-11BMP-Ⅰ型薄膜热电偶20图8-12薄膜热电偶的静态标定图8-12薄膜热电偶的静态标定21图8-13薄膜热电偶的动态标定图8-13薄膜热电偶的动态标定228.3薄膜力传感器薄膜应变片测量原理是利用薄膜敏感材料的压阻效应。压电薄膜传感器的原理是基于正压电效应。8.3薄膜力传感器薄膜应变片测量原理是利用薄膜敏感材料的压238.3.1超低温薄膜压力传感器合金薄膜具有温度系数小、应变基本呈线性、抗腐蚀性强、在-200℃下能保持性能稳定等特点，合金薄膜电阻式压力传感器可用于超低温下的压力测量。8.3.1超低温薄膜压力传感器合金薄膜具有温度系数小、应变24图8-14弹性元件上功能膜的分布图8-15恒压电桥电路图8-14弹性元件上功能膜的分布图8-15恒压电桥电路258.3.2压电薄膜应力传感器图8-16

PZT微悬臂梁结构8.3.2压电薄膜应力传感器图8-16PZT微悬臂梁结构268.4薄膜磁敏电阻传感器图8-17薄膜磁阻元件工作原理图图8-18电阻-磁场特性曲线8.4薄膜磁敏电阻传感器图8-17薄膜磁阻元件工作原理图278.4.1电流传感器图8-19电流传感器8.4.1电流传感器图8-19电流传感器288.4.2机械量传感器

（a）（b）（c）（d）图8-20位移传感器8.4.2机械量传感器（a）（b）（c）29图8-21磁阻型加速度传感器图8-21磁阻型加速度传感器30（a）工作原理（b）输出信号图8-22旋转式磁阻传感器（a）工作原理（b）输出信号318.4.3薄膜磁敏电阻元件KMZ10图8-23KMZ10结构与等效电路8.4.3薄膜磁敏电阻元件KMZ10图8-23KMZ132精品课