Visokotemperaturni tankoslojni toplinski senzor protoka

Visokotemperaturni tankoslojni mjerači protoka općenito se sastoje od toplinskog otpornog sloja i tankoslojnog sloja termometra. Toplinski otporni sloj od Pretvornik s piezo diskovima obično koristi PZT materijal s malom toplinskom vodljivošću tako da termometri s obje strane mogu dobiti veliku temperaturnu razliku, čime se dobiva jači signal i veća osjetljivost. Sloj termometra tankog filma obično je termoelement tankog filma ili temperaturni pretvornik otpora. Poliimid ima visoku toplinsku otpornost i dobra mehanička svojstva. Tankoslojni toplinski mjerač protoka kao toplinski otporni sloj može se koristiti ispod 400°C. Silicij od piezoelektrični senzor ima nisku toplinsku vodljivost i dobra mehanička svojstva. Stoga, kao materijal toplinskog otpornog sloja većine visokotemperaturnih tankoslojnih toplinskih mjerača protoka, ovaj toplinski mjerač protoka može se koristiti na temperaturi od 900 °C. Visokotemperaturni tankoslojni mjerači protoka mogu koristiti prekursorske keramičke materijale kao RTD i toplinski otporne slojeve. Prekursor piezo keramike ima visokotemperaturni toplinski mjerač protoka za okruženje zrakoplovnih motora proizveden je sa SiN od 250 μm u srednjem sloju toplinske barijere. Termalni mjerač protoka može se koristiti na temperaturama oko 1 400 °C.

Višenamjenski integrirani senzori tankog filma integrirani su s visokotemperaturnim naprezanjem tankog filma pretvarač s piezoelektričnom cijevi , termometri i toplinski mjerači protoka. To je izazovno jer tri senzora imaju različite principe osjetanja, različite strukture i različite veličine. Višenamjenski integrirani senzor tankog filma dizajniran je za istovremeno mjerenje naprezanja, temperature i protoka topline, gdje Pt naprezač mjeri Pt-13Rh/Pt. termoelement mjeri temperaturu, 2 sloja različite debljine sloja toplinske otpornosti aluminijevog oksida i 40 pari Pt Termomjer tipa termoelementa sastoji se od -13Rh/Pt termoelementa koji mjeri toplinski tok. Kako bi se smanjila radna temperatura materijala od legura, NASA je dalje razvila višenamjenski integrirani senzor tankog filma za TaN piezo keramičke materijale.

The piezoelektrični pločasti senzor koristi proces podizanja za uzorkovanje faktora deformacije od 3,9, TCR od -93 × 10-6 ℃ -1, otpornosti od 259 μΩcm, prividne osjetljivosti deformacije od -24 × 10-6 ℃ -1. TCR piezo keramičkih materijala i legura je negativan, NASA je razvila višenamjenske visokotemperaturne tankoslojne senzore za piezo keramiku. ove pretvornik s piezoelektričnim prstenovima uključuje visokotemperaturne tankoslojne mjerače naprezanja, visokotemperaturne tankoslojne termoparove i visokotemperaturne tankoslojne toplinske mjerače protoka. TCR za Pd-13Cr je pozitivan. To dvoje zajedno čini funkcionalni sloj koji TCR čini pozitivnim i negativnim pomakom dijelom, piezoelektrični materijali pretvornik piezo cijevi r smanjuje ukupni TCR, čime se povećava osjetljivost. Višenamjenski senzor tankog filma ima problema s pucanjem i difuzijom, problema s kompatibilnošću procesa ljuštenja i problema s ekspanzijom na visokoj temperaturi.