Датчык высокатэмпературнага тонкаплёнкавага цеплавога расходомера

Высокотэмпературныя тонкаплёнкавыя расходомеры звычайна складаюцца з пласта тэрмічнага супраціву і пласта тонкаплёнкавага тэрмометра. Пласт тэрмічнага супраціву Датчык з п'езадыскам звычайна выкарыстоўвае матэрыял PZT з невялікай цеплаправоднасцю, так што тэрмометры з абодвух бакоў могуць атрымаць вялікую розніцу тэмператур, тым самым атрымліваючы больш моцны сігнал і больш высокую адчувальнасць. Пласт тонкаплёнкавага тэрмометра звычайна ўяўляе сабой тонкаплёнкавую тэрмапару або супраціўляльны пераўтваральнік тэмпературы. Полиимид валодае высокай тэрмічнай устойлівасцю і добрымі механічнымі ўласцівасцямі. Тонкаплёнкавы цеплавой расходомер у якасці пласта тэрмічнага супраціву можна выкарыстоўваць пры тэмпературы ніжэй за 400°C. Кремнезем з Датчык п'езаэлектрычнага эфекту мае нізкую цеплаправоднасць і добрыя механічныя ўласцівасці. Такім чынам, у якасці матэрыялу пласта тэрмічнага супраціўлення большасці высокатэмпературных тонкаплёнкавых цеплавых расходомераў гэты цеплавы расходомер можна выкарыстоўваць пры тэмпературы 900 °C. Высокотэмпературныя тонкаплёнкавыя расходомеры могуць выкарыстоўваць керамічныя матэрыялы-папярэднікі ў якасці тэрматэмпературы і цеплаўстойлівых слаёў. Папярэднік п'езакерамікі мае высокатэмпературны цеплавы расходомер для асяроддзя авіярухавіка быў выраблены з SiN 250 мкм у сярэднім пласце цеплавога бар'ера. Цеплавой расходомер можна выкарыстоўваць пры тэмпературах каля 1400 °C.

Шматфункцыянальныя інтэграваныя тонкаплёнкавыя датчыкі інтэгруюцца з высокатэмпературнай тонкаплёнкавай дэфармацыяй пераўтваральнік з п'езаэлектрычнай трубкай , тэрмометры і цеплавыя расходомеры. Гэта складана, таму што тры датчыка маюць розныя прынцыпы адчування, розныя структуры і розныя памеры. Шматфункцыянальны інтэграваны тонкаплёнкавы датчык быў распрацаваны для адначасовага вымярэння дэфармацыі, тэмпературы і цеплавога патоку, дзе тензодатчик Pt вымярае Pt-13Rh/Pt. тэрмапара вымярае тэмпературу, 2 пласта рознай таўшчыні пласта тэрмічнага супраціўлення аксіду алюмінію і 40 пар Pt Цеплавой расходомер тыпу тэрмабатарэі складаецца з тэрмапары -13Rh/Pt, якая вымярае цеплавы паток. Каб парушыць працоўную тэмпературу сплаваў, NASA распрацавала шматфункцыянальны інтэграваны тонкаплёнкавы датчык для п'езакерамічных матэрыялаў TaN.

The датчык п'езаэлектрычнай пласціны выкарыстоўвае працэс адрыву для фарміравання шаблону, каэфіцыент дэфармацыі 3,9, TCR -93 × 10-6 ℃ -1, удзельнае супраціўленне 259 мкОм см, адчувальнасць да ўяўнай дэфармацыі -24 × 10-6 ℃ -1. TCR п'езакерамічных матэрыялаў і сплаваў адмоўны, NASA распрацавала шматфункцыянальныя высокатэмпературныя тонкаплёнкавыя датчыкі для п'езакерамікі. Гэтыя П'езаэлектрычныя кольцы пераўтваральніка ўключаюць у сябе высокатэмпературныя тонкаплёнкавыя тензодатчики, высокатэмпературныя тонкаплёнкавыя тэрмапары і высокатэмпературныя тонкаплёнкавыя цеплавыя расходомеры. TCR Pd-13Cr станоўчы. Абодва разам утвараюць функцыянальны ўзровень, які робіць TCR станоўчым і адмоўным зрушэннем часткай, П'езаэлектрычныя матэрыялы п'езатрубкі пераўтваральнік r зніжае агульны TCR, тым самым павялічваючы адчувальнасць. Шматфункцыянальны датчык тонкай плёнкі мае праблемы расколвання і дыфузіі, праблемы сумяшчальнасці працэсу адслаення і праблемы пашырэння пры высокай тэмпературы.