薄膜瞬态温度传感器的制备及性能研究

第３８卷第１２期　２０１７年１２月　仪　器　仪　表　学　报　Ｃｈｉｎｅｓｅ　Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ　Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔ　Ｖｏ１．３８　Ｎｏ．１２　Ｄｅｅ．２０ｌ７　薄膜瞬　态温　度传感器的制备及性能研究术　崔云先，薛帅毅，周　通，李东明，牟（大连交通大学机械工程学院摘大连瑜　１　１６０２８）　要：针对普通温度传感器存在响应时间长、无法快速测量瞬态温度以及薄膜热电偶引线困难的技术难题，研制了一种响应　速度快、测量精度高、引线方便的薄膜瞬态温度传感器。采用直流脉冲磁控溅射技术，在嵌入ＮｉＣｒ—ＮｉＳｉ平行电极丝的陶瓷基体　端面依次沉积ＮｉＳｉ功能薄膜和ＳｉＯ，绝缘保护薄膜。利用自行研制的静态标定系统对薄膜传感器的静态性能进行了研究，结果　表明所研制传感器在５０—４００￣Ｃ范围内具有良好的线性和热稳定性，塞贝克系数为４１．２　Ｖ／℃，非线性误差不超过０．０５％，改　变ＮｉＳｉ薄膜的厚度对传感器的塞贝克系数影响很小。利用ＡＮＳＹＳ有限元仿真和动态标定实验对薄膜传感器的动态性能进行　了研究，结果表明所研制传感器的响应时间为　ｓ级，时间常数随着ＮｉＳｉ热接点薄膜厚度的增加而增大，改变激光脉冲能量对　传感器时间常数的影响很小。利用温度检定炉对薄膜传感器进行了测温试验研究，结果表明所研制传感器能够快速响应温度　的变化，可为瞬态温度的测试提供有效的方法和技术途径。　关键词：瞬态温度；薄膜传感器；响应时间；有限元分析　中图分类号：ＴＨ８１１　文献标识码：Ａ　国家标准学科分类代码：４６０．４０　Ｆａｂｒｉｃａｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ　ａｎａｌｙｓｉｓ　ｏｆ　ｔｈｉｎ　ｆｉｌｍ　ｔｒａｎｓｉｅｎｔ　ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ　ｓｅｎｓｏｒ　Ｃｕｉ　Ｙｕｎｘｉａｎ，Ｘｕｅ　Ｓｈｕａｉｙｉ，Ｚｈｏｕ　Ｔｏｎｇ，Ｌｉ　Ｄｏｎｇｍｉｎｇ，Ｍｕ　Ｙｕ　（Ｃｏｌｌｅｇｅ　ｏｆＭｅｃｈａｎｉｃａｌ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｄａｌｉａｎ　Ｊｉａｏｔｏｎｇ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｄａｌｉａａ　１１６０２８，Ｃｈｉｎａ）　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎ　ｒｅｇａｒｄ　ｔｏ　ｔｈｅ　ｔｅｃｈｎｉｃａｌ　ｐｒｏｂｌｅｍｓ　ｏｆ　ｏｒｄｉｎａｒｙ　ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ　ｓｅｎｓｏｒｓ　ｗｉｔｈ　ｔｈｅ　ｉｎａｄｅｑｕａｃｙ　ｏｆ　ｌｏｎｇ　ｒｅｓｐｏｎｓｅ　ｔｉｍｅ　ｔｏ　ｒａｐｉｄｌｙ　ｍｅａｓｕｒｅ　ｔｒａｎｓｉｅｎｔ　ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｄｉｉｃｕｌｆｔｙ　ｔｏ　ｌｅａｄ　ｗｉｒｅｓ　ｆｏｒ　ｔｈｉｎ　ｆｉｌｍ　ｔｈｅｒｍｏｃｏｕｐｌｅ，ａ　ｔｈｉｎ　ｆｉｌｍ　ｔｒａｎｓｉｅｎｔ　ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ　ｓｅｎｓｏｒ　ｉｓ　ｄｅｖｅｌｏｐｅｄ　ｗｉｔｈ　ｑｕｉｃｋ　ｒｅｓｐｏｎｓｅ　ｔｉｍｅ，ｈｉｇｈ　ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ　ａｃｃｕｒａｃｙ　ａｎｄ　ｃｏｎｖｅｎｉｅｎｔ　ｔｏ　ｌｅａｄ　ｗｉｒｅｓ．Ｔｈｅ　ＤＣ　ｐｕｌｓｅｄ　ｍａｇｎｅｔｒｏｎ　ｓｐｕｔｔｅｒｉｎｇ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ｉｓ　ａｐｐｌｉｅｄ　ｔｏ　ｄｅｐｏｓｉｔ　ＮｉＳｉ　ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌ　ｔｈｉｎ　ｆｉｌｍ　ａｎｄ　ＳｉＯ２　ｉｎｓｕｌａｔｉｎｇ　ｔｈｉｎ　ｆｉｌｍ　ｏｎ　ｔｈｅ　ｓｕｒｆａｃｅ　ｏｆ　ｃｅｒａｍｉｃ　ｓｕｂｓｔｒａｔｅ　ｅｍｂｅｄｄｅｄ　ｗｉｔｈ　ＮｉＣｒ—ＮｉＳｉ　ｐａｒａｌｌｅｌ　ｅｌｅｃｔｒｏｄｅ　ｗｉｒｅｓ．Ｔｈｅ　ｓｔａｔｉｃ　ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ　ｏｆ　ｄｅｖｅｌｏｐｅｄ　ｓｅｎｓｏｒ　ｉｓ　ｓｔｕｄｉｅｄ　ｂｙ　ｕｔｉｌｉｚｉｎｇ　ａ　ｓｅｌｆ－ｄｅｖｅｌｏｐｅｄ　ｓｔａｔｉｃ　ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎ　ｓｙｓｔｅｍ．Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ　ｒｅｓｕｌｔｓ　ｓｈｏｗ　ｔｈａｔ　ｄｅｖｅｌｏｐｅｄ　ｓｅｎｓｏｒ　ｈａｓ　ｇｏｏｄ　ｌｉｎｅａｒｉｔｙ　ａｎｄ　ｔｈｅｒｍａｌ　ｓｔａｂｉｌｉｔｙ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｒａｎｇｅ　ｏｆ　５０　ｔｏ　４００￣Ｃ．Ｔｈｅ　ｓｅｅｂｅｃｋ　ｃｏｅｆｉｃｉｆｅｎｔ　ｉｓ　４１．２　ｔＬＶ／￣Ｃ　ｗｉｔｈ　ａ　ｎｏｎｌｉｎｅａｒ　ｅｒｒｏｒ　ｌｅｓｓ　ｔｈａｎ　０．０５％，ｗｈｉｃｈ　ｒｅｍａｉｎｓ　ｓｔａｂｌｅ　ｗｉｔｈ　ｔｈｅ　ｃｈａｎｇｅ　ｏｆ　ＮｉＳｉ　ｆｉｌｍ　ｔｈｉｃｋｎｅｓｓ．　Ｔｈｅ　ｄｙｎａｍｉｃ　ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ　ｏｆ　ｄｅｖｅｌｏｐｅｄ　ｓｅｎｓｏｒ　ｉｓ　ｓｔｕｄｉｅｄ　ｂｙ　ｕｓｉｎｇ　ＡＮＳＹＳ　ｆｉｎｉｔｅ　ｅｌｅｍｅｎｔ　ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｄｙｎａｍｉｃ　ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎ　ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓ，　ｗｈｉｃｈ　ｈａｓ　ａ　ｍｉｃｒｏｓｅｃｏｎｄ　ｒｅｓｐｏｎｓｅ　ｔｉｍｅ　ｉｎｃｒｅａｓｅｄ　ｗｉｔｈ　ｔｈｅ　ｉｎｃｒｅａｓｉｎｇ　ｏｆ　ＮｉＳｉ　ｆｉｌｍ　ｔｈｉｃｋｎｅｓｓ．Ｉｎ　ａｄｄｉｔｉｏｎ，ｔｈｅ　ｒｅｓｐｏｎｓｅ　ｔｉｍｅ　ｏｆ　ｄｅｖｅｌｏｐｅｄ　ｓｅｎｓｏｒ　ｈａｓ　ｌｉｔｔｌｅ　ｅｆｆｅｃｔ　ｗｉｔｈ　ｔｈｅ　ｃｈａｎｇｅ　ｏｆ　ｅｎｅｒｇｙ　ｏｆ　ｌａｓｅｒ　ｐｕｌｓｅ．Ｔｈｅ　ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ　ｔｅｓｔ　ｏｆ　ｔｈｉｎ　ｆｉｌｍ　ｔｒａｎｓｉｅｎｔ　ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ　ｉｓ　ｃｏｎｄｕｃｔｅｄ　ｔｈｒｏｕｇｈ　ｕｔｉｌｉｚｉｎｇ　ｔｈｅ　ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ　ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎ　ｆｕｒｎａｃｅ．Ｔｈｅ　ｒｅｓｕｈｓ　ｓｈｏｗ　ｔｈａｔ　ｔｈｅ　ｓｅｎｓｏｒ　ｃａｎ　ｑｕｉｃｋｌｙ　ｒｅｓｐｏｎｄ　ｔｏ　ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ　ｃｈａｎｇｅｓ　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｄｅｖｅｌｏｐｅｄ　ｓｅｎｓｏｒ　ｃａｎ　ｐｒｏｖｉｄｅ　ｅｆｆｅｃｔｉｖｅ　ｍｅｔｈｏｄｓ　ａｎｄ　ｔｅｃｈｎｉｃａｌ　ａｐｐｒｏａｃｈｅｓ　ｆｏｒ　ｔｒａｎｓｉｅｎｔ　ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ　ｔｅｓｔ．　Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｔｒａｎｓｉｅｎｔ　ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ；ｔｈｉｎ　ｆｉｌｍ　ＳｅＤＳＯＥ；ｒｅｓｐｏｎｓｅ　ｔｉｍｅ；ｆｉｎｉｔｅ　ｅｌｅｍｅｎｔ　ａｎａｌｙｓｉｓ　高温、快速响应方面，尤其是测量瞬态温度的薄膜传感器　０　引　言　具有重要实际应用价值　。薄膜热电偶是一种基于热电　效应的微型温度传感器，将两种薄膜材料沉积在绝缘基体　上形成闭合回路，通过测量热端和冷端之间的热电势来获　随着科学技术的不断进步，温度传感器的发展趋向于　收稿日期：２０１７—０８　Ｒｅｃｅｉｖｅｄ　Ｄａｔｅ：２０１７—０８　基金项目：国家自然科学基金（５１５７５０７４）项目资助　第１２　ｔｊ　等：薄膜瞬怠温度传感　的制备歧　能ｆ＝ｌＪｉ＝究　ＮｉＯ补　甘线　ＮｉＯｆ　∞　３０２９　得被测点的　度　薄膜传感器的热接点体积小、响应速度　快，　瞬忿＂　ｌｉ　发测试领域Ｉ　占有非常砸　的地位　第２次　界大战期　，德国Ｈａｃｋｅｎａｎｎ　Ｐ　最允提出　薄膜热电偶的概念，并成功制备出首批薄膜热电偶传感　器；２（）世纪９０年代，美　Ｉ，ｅｉ　Ｊ．Ｆ．等人　将薄膜热电偶　沉积在航　发动机的叶片　，并取得较好的实验结果；　ＮｉＳｉ　Ｉ、　：　线　ＮｉＳｉ　始　（ｃ）他　，ｊｌ线端　（Ｃ）Ｌｅａｄ　Ｗｉｌ　ｃ　ｅｎｄ　ｏｆ　ｔｈｅ　ＳｅｌｌＳＯｌ　２００７年，荚　Ｃｈｏｉ　Ｈ等人　成功制备ｒ一种独●　传感单　元呵贴敷征发动机壁　进行温度洲试的微型薄膜热电　偶，在许多１　程中获得实际应用；大连理工大学崔　先等　图１　薄膜瞬态温度传感器的结构示意图　｝’ｉｇ．１　Ｓ‘・ｈｅｍａｔｉｃ　ｓｌｉｉｎ、ｔｕｒｅ＜ｉｆ　ｔｈｉｎ　ｆｉｌｍ　ｔｒａｎｓｉｅｎｔ　人　针对瞬态切削温度的测量技术进行了研究，　头　制备Ｊ　薄膜热电偶和绝缘保护层，　薄膜传感器的测　温　能研究手¨模拟麽损实验中取得了满意的结　。　近年米，溥膜传感器　柴油机活摩表面和航灭发动　机擘　等瞬怠温Ｊ￣ｉＰ，０　ｒＩＪ扶得ｒ实际的应用　”　．．本文　利用直流脉冲磁控溅射技术在嵌入ＮｉＣｒ—ＮｉＳｉ平行电极　丝的陶瓷　俸端面依次沉积ＮｉＳｉ功能薄膜和ＳｉＯ　绝缘　保护薄膜，制备出一种町进行表面瞬态温度测试的薄膜　传感器，并刈‘　测温性Ｉｆｌ４匕５Ｊ￣　－行了研究　ｌ　薄膜瞬态温度传感器的结构与制备　１．１　薄膜瞬态温度传感器的结构　昕研制的薄膜传感　Ｉ｛ｊ测量端、引线端、铠装实筒和　螺纹结沟绀成，针对不¨的测温环境，呵调　铠装套筒外　壁没　的螺纹结构，方便传感器的安装与测试，如　图１（ａ）断示、传感器的｛ｌＩ！ｌＩ量端包括嵌入ＮｉＣｒ—ＮｉＳｉ平行　电极丝的陶瓷基体、ＮｉＳｉ功能薄膜、ＳｉＯ　绝缘保护薄膜，　其巾陶瓷麟体与铠装套简之间采用耐高温无机胶灌土寸，　如图１（ｈ）所示。ＮｉＣｒ—ＮｉＳｉ补偿导线　ＮｉＣｒ—ＮｉＳｉ平行电　傲丝对应缠结，用耐高温无机胶将其封装在铠装会筒内，　肜成传感器的引线端，　『皋】ｌ（ｃ）所示。　ｊｌ线端　螺纹结ｆ＿ｆ＝ｆ　铠装　阳　洲　一　（ａ）ｆ‘感器整体　ｉ构　ａ）Ｏｖｅｌ‘ａｌｌ　ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ　ｏｆｔｈｅ　ｓＣｎｓｏＩ　陶瓷）　＃　ＮｉＣｒｌＵ极鲐　ｍ）ｆ‘螬搽测量端　ｂ）Ｍｅａｓｕｒｎｉｇ　ｅｎｄ　ｏｆ　ｔｉｌｅ　ＳｅｌｌＳＯｌ　ｔｅｍｐｅｒａｌｕｒｅ　ｓｅｎｓｏｒ　１．２薄膜瞬态温度传感器的制备　薄膜传感器的制备需　经　以下儿个步骤，其上艺　流　如图２所示．　．＝＝＝［］二二声＝＝＝［＝二二＿　　∞～　删　．＝　一　一～一　一　ｃ　一一　　一ｎ　ｍ忑　一Ⅲ　　銎　匾　一　（１）薄雌ｆ‘　器的装眦结构　１　Ａｓｓｅｍｂｌｙ　ｓｔｌＩＩＣｔｔｌｌｅ　ｏｔ　ｆｆ１ｌ１１　ｉｆｈｎ　ＳｅｌｌＳＯｌ　Ｊ冬１　２　薄膜瞬态温度传感器的制备流程　Ｆｉｇ．２　Ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎ　ｐｒｏｃｅｓｓ　ｏｆ　ｔｈｉｎ　ｆｉｌｍ　ｔｒａｎｓｉｅｎｌ　ｔｅｍｐｅｒａｔｕｌ’ｅ　ｓｅｎｓｏｒ　１）元件的表　处理。在超声波清洗机中，对ＮｉＣｒ—　ＮｉＳｉ电极丝、双孔陶瓷柱和铠装套筒分别采用丙酮、酒　精、蒸馏水依次清洗２５　ｒａｉｎ，Ｈ】氮气吹＿卜。　２）陶瓷　体的制备。将已清洗过的ＮｉＣｒ—ＮｉＳｉ电极　丝平行地穿入舣孔陶瓷拄，形成平行电极。任取平行电　极的一端，在其表嗬涂覆一层厚度为０．２～０．３　ｍｍ的过　渡陶瓷层，将其同定于可编程真空烤瓷炉的载物台上高　温烧结。　已烧结过渡陶瓷　的平行电极表面再次涂覆　一　厚度为２～３　ＲＩＩＩ１的基体陶瓷层，将其固定于烤瓷炉　的载物台卜商温烧结。ＮｉＣｒ—ＮｉＳｉ平行电极丝、过渡陶瓷　＂３０３０　仪器仪表学报　第３　８卷　和基体陶瓷高温烧结后共同形成陶瓷基体，陶瓷基体的　烧结工艺参数如表ｌ所示。　表１　陶瓷基体的烧结工艺参数　Ｔａｂｌｅ　１　Ｓｉｎｔｅｒｉｎｇ　ｐｒｏｃｅｓｓ　ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ　ｏｆ　ｃｅｒａｍｉｃ　ｓｕｂｓｔｒａｔｅ　在ＳＥＭ下观测ＮｉＳｉ功能薄膜的表面形貌，如图４所　示。从图４中看出，ＮｉＳｉ功能薄膜的表面形貌致密平整，　没有明显的表面缺陷。　图４　ＮｉＳｉ功能薄膜的ＳＥＭ图　Ｆｉｇ．４　ＳＥＭ　ｄｉａｇｒａｍ　ｏｆ　ＮｉＳｉ　ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌ　ｔｈｉｎ　ｆｉｌｎ　３）陶瓷基体的端面处理。将嵌入ＮｉＣｒ—ＮｉＳｉ平行电　极丝的陶瓷基体穿入铠装套筒，用耐高温无机胶将陶瓷　基体与铠装套简接触的一端灌封，然后对陶瓷基体的测　温端面进行研磨、抛光和清洗。用型号为ＪＳＭ－６３６０ＬＶ的　扫描电子显微镜（ｓｃａｎｎｉｎｇ　ｅｌｅｃｔｒｏｎ　ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ，ＳＥＭ）观　测Ｎｉｃ卜ＮｉＳｉ平行电极丝与陶瓷基体结合的表面形貌，如　３所示。从图３中看出，ＮｉＣｒ—ＮｉＳｉ平行电极丝与陶瓷　基体的结合状态良好，陶瓷基体表面致密均匀。　过渡陶瓷　ＮｉＣｒｌｌＩ极始　采用Ｘ射线光电子能普（Ｘ—ｒａｙ　ｐｈｏｔｏｅｌｅｃｔｒｏｎ　ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ，ＸＰＳ）对沉积的ＮｉＳｉ功能薄膜成分进行了　分析，结果如图５所示。从图５中看出，薄膜成分由Ｎｉ—Ｓｉ　原子组成，其比例接近８．９：１．１，同靶材成分的原子比例　９．０：１．０接近。　訇３　陶瓷基体与平行电极丝结合的ＳＥＭ图　Ｆｉｇ．３　ＳＥＭ　ｄｉａｇｒａｍ　ｏｆ　ｃｅｒａｍｉｃ　ｓｕｂｓｔｒａｔｅ　ａｎｄ　ｐａｒａｌｌｅｌ　ｅｌｅｃｔｒｏｄｅ　ＷｉＦＰＳ　图５　ＮｉＳｉ功能薄膜的ＸＰＳ图谱　Ｆｉｇ．５　ＸＰＳ　ｅｎｅｒｇｙ　ｓｐｅｃｔｒｕｍ　ｏｆ　ＮｉＳｉ　ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌ　ｔｈｉｎ　ｆｉｌｍ　５）ＳｉＯ：绝缘保护薄膜的制备。薄膜热电极在空气　４）ＮｉＳｉ功能薄膜的制备。常用的薄膜制备方法主要　有离子镀、蒸发镀、气相反应法和溅射法等　。采用直　中长时间放置容易被氧化，在ＮｉＳｉ功能薄膜的表面沉积　一层绝缘保护薄膜，可延长薄膜传感器的使用寿命　流脉冲磁控溅射技术在陶瓷基体的抛光端面沉积厚度为　４００　ｎｍ的ＮｉＳｉ功能薄膜。ＮｉＳｉ功能薄膜与嵌入陶瓷基　体的ＮｉＣｒ电极丝搭接形成热接点薄膜，ＮｉＳｉ功能薄膜的　沉积工艺参数如表２所示。　表２　ＮｉＳｉ功能薄膜的沉积工艺参数　Ｔａｂｌｅ　２　Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ　ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ　ｏｆ　ＮｉＳｉ　ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌ　ｔｈｉｎ　ｆｉｌｍ　ＳｉＯ　薄膜材料具有良好的绝缘性和稳定性，因此选用　ＳｉＯ　作为ＮｉＳｉ功能薄膜的绝缘保护薄膜。在ＮｉＳｉ功能　薄膜的表面沉积厚度为８００　ｎｍ的ＳｉＯ，薄膜，ＳｉＯ，薄膜　的沉积工艺参数如表３所示。　表３　ＳｉＯ　绝缘保护薄膜的沉积工艺参数　Ｔａｂｌｅ　３　Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ　ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ　ｏｆ　ＳｉＯ２　ｉｎｓｕｌａｔｉｏｎ　ｔｈｉｎ　ｆｉｌｍ　第１２　等：薄膜瞬态温度他感器的制笛及性能研究　３０３ｌ　ＳＥＭ下观测ＳｉＯ！薄膜的表面形貌，结果如图６所　部的温度标定数据　、　静态标定湍度从５０％开始，每隔５０　记录１次热电　势值。当ＮｉＳｉ薄膜厚度为０．４２　ｍ叫　，薄膜传感器的热　电势　与测量端温度０之问的天系女ｆＪ表４所示。　，Ｊ　从　６中吞ｔｔｌ，ＳｉＯ！薄膜的表面致密平　。　＼！　４　：…Ⅲ二。　’　４＼　表４热电势Ｅ与测量端温度０之间的关系　ａｎｄ　ｍｅａｓｕｒｉｎｇ　ｅｎｄ　ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ　０　Ｔａｂｌｅ　４　Ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐ　ｂｅｔｗｅｅｎ　ｔｈｅｒｍｏｅｌｅｃｔｒｉｃ　ｐｏｔｅｎｔｉａｌ　Ｅ　陶６　ＳｉＯ　绝缘保护薄膜的ＳＥＭ罔　Ｆｉｇ．６　ＳＥＭ　ｄｉａｇｒｍｎ｛）ｆ　ＳｉＯ　ｉｎｓｕｌａｔｉｏｎ　ｔｈｉｎ　ｆｉｈｎ　６）补偿导线　铠装会简的封装。Ｎｊ　一ＮｉＳｉ补偿导　线　ｊ　ＮｉＣｒ—ＮｉＳｉ电卡Ｊ吏　对Ｊ、　缠结，用耐高温尤机胶将其灌　封　铠装套简内，　：铠装套简外壁设置　可调的安装　螺纹结构，方便在小『ＩＩＪ＿ｌ佝环境ｒｆＩ进行温度测试。　２　薄膜瞬态温度传感器的静态性能研究　薄膜传感器足ｔｔ－：标准测温器件，为ｒ能够准确测量　瞬态濉度的变化，征研制薄膜传感器的过程中，需要对其　能　准确获取测鞋点温度的性能进行评价　。本文利　川ｒ１　ｆ　研制的静念怀定系统对薄膜传感　的温度特性进　行＿ｒ研究。　２．１　薄膜瞬态温度传感器的静态标定　薄膜传感器的静态ｆ，Ｊ　定系统包括温度计量炉、冰点　器、信号放大电路ｆ１】数据采集装置，所研制薄膜传感　器的静态标定系统　图７所示。　图７　薄膜瞬态温嚏传感器的静忿标定系统　Ｆｉｇ．７　Ｓｃ‘ｈｅｍａｔｋ・ｄｉａｇｒ’ａｎ／ｏｆ　ｓｔａｔｉｃ．（‘ａｌｉｌｎ‘ａｔｉｏｎ　ｓｙｓｔｅｍ　ｔｂｒ　ｔｈｉｎ　ｆｌｉｔｒ１　ｌｒａｌｌｓｉｅｎｔ　ｔｅｒｎＩ）ｅｌ　ａｔｔｉｒｅ　ＳｅｌｌｓＯｒ　所研制的薄膜传感器针对５０～４００￣Ｃ的温度测试环　境，选择ＦＬＵＫＥ干式榆定炉作为薄膜传感器的标定热　源，为其提供３０～６６０℃范围的准确温度，在５０～４００℃　的温度范同内对薄膜传感器进行静态标定　．将所研制薄　膜传感器的测　端置于十式检定炉中，引线端置于０℃　的冰点恒温器中，设置Ｉ　式检定炉控温系统的温升速率　保持时间，采片ｊ　｝　ＶＩＥＷ编写的自动标定系统记录全　采丹ｊ最小二乘法时标定数据点进行线性拟合，结果　｛ｕＪ图８所示薄膜传感器的输出热电势　与测疑端温度０　之间的关系为Ｅ＝０．０４１　７０—０．１８２　ｌ，塞贝克系数　（即　敏度）为４１．７￣Ｖ／￣Ｃ。从图８巾看出，所研制的溥膜　传感器线性度　，　５０～４００％；的温度范围内，非线性拟　合误差为０．０２３％　图８薄膜瞬态温度传感器的静态标定曲线　Ｆｉｇ。８　Ｓｔａｔｉｅ　ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎ　ｃｎｌｗｅ　ｏｆ　ｔｈｉｎ　ｆｉｌｍ　ｔｒａｎｓｉｅｎｔ　ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ　ｓｅｎｓｏｌ‘　２．２　ＮｉＳｉ功能薄膜厚度不同时的静态性能研究　为了研究热接点薄膜厚度对传感器静态性能的影　响，对５组不同ＮｉＳｉ薄膜厚度的传感器进行了静态标定　实验。表５所示为各编号传感器的静态标定结果以及数　据处理后的拟合　程、灵敏度和非线性误差。　表５　不同ＮｉＳｉ薄膜厚度的静态性能参数　Ｔａｂｌｅ　５　Ｓｔａｔｉｃ　ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ　ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ　ｏｆ　ｄｉｆｅｒｅｎｔ　ＮｉＳｉ　ｆｉｌｍ　ｔｈｉｃｋｎｅｓｓ　３０３２　第３　８巷　ＮｉＳｉ　膜　度　ｊ壤　兜系数的父系如　９所示　当　Ｎｉｓｉ薄膜　埂　¨¨寸，薄膜传感　的褒贝克系数稳定　４１・２＞Ｖ／￣Ｃ附近，　普通Ｋ，　热电偶的察　克系数柏　近、随粉ＮｉＳｉ薄帧Ｊ　悭的增ｌ『ＪＩ１，塞『Ｊｊ　系数并无兀ｊ１　的　变化趋势　、从　９－１－行Ｈｊ，ＮｉＳｉ薄膜厚度的变化对薄膜　感　的静忿性能影响彳｝｛小、　ＮｌｓＩｉ　ｆ　，【【ｌ１　９　ＮｉＳｉ薄膜　度勺塞　兜系数的关系　¨ｌｇ．９　Ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐ　ｂｅｔｗｅｅｌ／ＮｉＳｉ　ｆｉｌｍ　ｔｈｉｃ　ｋＩｌｅｓｓ　￣ｌｌｌｄ　Ｓｅｔ　ｌｌＰ（・ｋ　ｃｏｅｆｆｉ‘　ｉＰｎｆｓ　３　薄膜瞬态温度传感器的动态性能研究　３・１　薄膜瞬态温度传感器的动态性能仿真研究　ＮｉＳｉ功能薄膜　ｊ　Ｓｉ｛）　绝缘保护薄膜依次沉　｛　陶　瓷垠仆的测濉端Ｉ　１　，薄膜的　度远小于陶瓷基体的厚　，　热｝ｌ　Ｊ陶瓷　体传导时衰减速度很快，叮视为半　允　夫休的　维瞬念热传导过　，材料物性参数不闪湍　Ｊ　Ｉｎ　变化，热传导懊，　｝冬１　１０所爪　Ｓ１溥腆　１０热传导过程的简化模割　Ｆｉｇ・１０　Ｓｉｅｒｔ１ｌｉｔ’ｉｒ【Ｉ　ｎｌＩ　（Ｍ（）ｆ１　ｈｅａＩ‘－（Ｊｎｄｕｃｔｉ（，“ｐｒ。（　ｓｓ　针计所研制薄膜　感器的瞬态热传导过程，用　ＡＮｓＹｓ　Ｗ…’ｋｈｅｎｃｈ软什进行厂彳ｒ　Ｊ　分析。网格单元类　为　１．１１｝７０—８　六　体，网格，Ｅ成总数为７４　４０３．　Ｎｉｓｉ薄膜处网格　成总数为１０　０２２　有限元模　的网格　成结果！Ｈ１　１盘Ｊ¨所，Ｊ：　‘　●—●■ＩＩ～～１■＿　【　ｌＪ－＿～！“…ｈｍ”一…。　０　７５０　５０　Ｊ１　仃限儿卡ｃｌ则的　惭划分　¨ｌｇ．１　１　Ｍ（　ｓｌ　ｇｅｍ、Ｉａｌｉｏｎ　ｉｔＰ　Ｐ］｛ｑｌｌ｛ｑｌ｜Ｉ『ｌＩ１ｌｈｑ　用时Ｍ常数　表示薄膜传感器的动态性能指标，随　荷时问常数　的增加，动态响应速度越慢，动态测量的误　差也越大。。‘　昕研制薄膜传感器的物性参数如表６昕　表６　薄膜瞬态温度传感器的物性参数　＂Ｆａｂｌｅ　６　Ｐｈｙｓｉｃａｌ　ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ　ｏｆ　ｔｈｉｎ　ｆｉｌｍ　ｔｒａｎｓｉｅｎｔ　ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ　ｓｅｎｓｏｒ　薄膜传感器的热接点处所加载的脉冲激光　径为　０・２０　ｎ］ｌｌｌ，脉冲宽度为８　ｎｓ，脉冲能　为０．３　ｍ＿Ｊ山　式（１）计算获得脉冲激光的热流密度　尺　１Ｔ　Ｌｆ　　，，）一　Ｊ】　光束某点与光束中心的硝　离为１＂ｉ．２＝　＋　，激光功　率为ｐ，薄膜反射率为尺，光束半径为　。由　（２）汁弹获　得脉冲激光能量．．脉冲激光宽度为　，环境温度为２２　０｛：　Ｑ　ｐ×　ｒ　２、　为了研究ＮｉＳｉ薄膜厚度对传感器动态性能的影响，　／ｆ　改变ＳｉＯ　薄膜厚度的情况下，设置５组不同的ＮｉＳｉ薄　膜厚度依次代入仿真模型进行汁算，获得薄膜传感器的　动态响应ｆ｝ｌｊ线，如图１２所示　．　第ｌ２期　崔云先等：薄膜瞬态温度传感器的制备及性能研究　３０３３　３４　３２　３０　萄２８　赠　２６　２４　２２　Ｏ　２　４　６　８　１０　１２　１４　１６　１８　２０　时间／ａｓ　图１２不同ＮｉＳｉ薄膜厚度的动态响应曲线　Ｆｉｇ．１２　Ｄｙｎａｍｉｃ　ｒｅｓｐｏｎｓｅ　ｃｕｒｖｅｓ　ｏｆ　ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ　ＮｉＳｉ　ｆｉｌｍ　ｔｈｉｃｋｎｅｓｓ　动态响应曲线的最高点向时间轴作垂线所得交点的　坐标值为ｔ　；动态响应曲线最高点处的切线与时间轴所　得交点的坐标值为ｔ：，ｔ　与￡　的差值即为时间常数”　，　表７所示为５组不同ＮｉＳｉ薄膜厚度的时间常数，可以看　出随着ＮｉＳｉ薄膜厚度的增加，时问常数依次增大，同时　动态响应曲线的峰值依次降低。　表７不同ＮｉＳｉ薄膜厚度的时间常数　Ｔａｂｌｅ　７　Ｔｉｍｅ　ｃｏｎｓｔａｎｔｓ　ｏｆ　ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ　ＮｉＳｉ　ｆｉｌｍ　ｔｈｉｃｋｎｅｓｓ　为了研究脉冲激光能量对薄膜传感器动态性能的　影响，在ＮｉＳｉ薄膜厚度和ＳｉＯ　薄膜厚度均为０．８　ｍ　的情况下，设置５组不同脉冲激光能量依次代入仿真　模型进行计算，获得薄膜传感器的动态响应曲线，如　图１３所示。　３８　３６　３４　３２　基３赠２８　０　２６　２４　２２　０　２　４　６　８　１０　１２　１４　１６　１８　２０　时间／ＬｌＳ　图１３不同脉冲能量的动态响应曲线　Ｆｉｇ．１３　Ｄｙｎａｍｉｃ　ｒｅｓｐｏｎｓｅ　ｃｕｒｖｅｓ　ｏｆ　ｄｉｆｅｒｅｎｔ　ｐｕｌｓｅ　ｅｎｅｒｇｙ　从图１３可知，不同脉冲能量下，薄膜传感器的时间　常数稳定在１０．９９　ｓ附近，脉冲能量的改变对传感器时　间常数的影响很小。　３．２薄膜瞬态温度传感器的动态标定实验研究　为了保证对瞬态温度测试的准确性，需要对薄膜　传感器的动态性能进行标定。所研制薄膜传感器的热　接点是由ＮｉＣｒ电极丝与ＮｉＳｉ功能薄膜搭接形成的，能　够快速响应瞬态温度的变化。薄膜材料在脉冲激光的　作用下可产生瞬态温升，采用脉冲激光标定法对薄膜　传感器的动态性能进行了研究，动态标定系统框图如　图１４所示。　叵　鸯　蓁　采用脉冲宽度为８　ｎｓ的短脉冲激光器进行动态标　定实验，重复频率可调范围为１～２０　Ｈｚ，脉冲能量在　０．１—０．５　ｍＪ可调节。由动态性能的仿真结果可知，脉　冲能量的改变对薄膜传感器时间常数的影响很小，设　置０．３　ｍＪ作为脉冲激光的能量值，设置１　Ｈｚ作为脉冲　激光的重复频率，设置１００　ｋＨｚ作为ＮＩ采集卡的采样　频率。测试结果表明，当ＮｉＳｉ薄膜厚度为０．４２　ｍ时，　薄膜传感器的时间常数为３６．５／ｘｓ，动态标定曲线如　图ｌ５所示。　＞　寐　《　图１５薄膜瞬态温度传感器动态标定曲线　Ｆｉｇ．１５　Ｄｙｎａｍｉｃ　ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎ　ｃｕｒｖｅ　ｏｆ　ｔｈｉｎ　ｆｉｌｍ　ｔｒａｎｓｉｅｎｔ　ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ　ｓｅｎｓｏｒ　３０３４　仪器仪表学报　第３　８卷　在相同的测试条件下，对５组不同ＮｉＳｉ薄膜厚度的　传感器进行动态标定，时间常数如表８所示。动态标定　实验结果表明，随着ＮｉＳｉ薄膜厚度的增加，动态响应时　间也越长。ＮｉＳｉ薄膜厚度与动态响应时间的关系如　图１６所示。　表８不同ＮｉＳｉ薄膜厚度的时间常数　Ｔａｂｋ　８　Ｔｉｍｅ　ｃｏｎｓｔａｎｔｓ　ｏｆ　ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ　ＮｉＳｉ　ｆｌｉｍ　ｔｈｉｃｋｎｅｓｓ　图１６　ＮｉＳｉ薄膜厚度与时间常数关系　Ｆｉｇ．１６　Ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐ　ｂｅｔｗｅｅｎ　ＮｉＳｉ　ｆｉｌｍ　ｔｈｉｃｋｎｅｓｓ　ａｎｄ　ｔｉｍｅ　ｃｏｎｓｔａｎｔｓ　由动态性能仿真分析和动态标定实验结果发现薄　膜传感器的时间常数为　ｓ级，随着ＮｉＳｉ热接点薄膜厚　度的增加，传感器的动态响应时问也越长。有限元仿　真结果和实测数据虽然存在一定的误差，但两者的变　化规律一致。一方面，由于仿真过程中材料的属性选　取为块状材料的物性参数，直流脉冲磁控溅射技术会　使块状材料成分离析及尺寸效应，造成薄膜传感器热　电特性的差异。另一方面，动态标定过程中所使用的　实验设备和测试环境造成的系统误差也会对实验结果　产生一定的影响。　３．３薄膜瞬态温度传感器的测温试验研究　为了验证薄膜传感器的实际使用性能，选择　ＦＬＵＫＥ干式检定炉作为传感器的测试热源，将所研制　的薄膜传感器放置在４组不同的恒定温度场中，温度　梯度为１００ｃｃ，整个温度测试过程持续２　ｍｉｎ，薄膜传感　器分别经历升温、稳定和降温３个阶段，结果如图１７所　示。从图１７可以看出，薄膜传感器在室温至４００℃范　围内具有良好的热稳定性和耐高温性，测量精度为　±０．５　ｏＣ　…　１（）（】℃测试Ｉｔｉ『线　５００　４００　３００　西　赠２００　１Ｏ０　Ｏ　０　２０　４０　６０　８Ｏ　ｌＯＯ　１２Ｏ　时Ｍ／ｓ　图１７　薄膜瞬态温度传感器的温度测试曲线　Ｆｉｇ．１　７　Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ　ｔｅｓｔ　ＣＨＩ　ＶＥＳ　ｏｆ　ｔｈｉｎ　ｆｉｌｍ　ｔｒａｎｓｉｅｎｔ　ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ　ｓｅｎｓｏｒ　４　结　论　研制了一种响应速度快、测量精度高、耐高温性能好　的薄膜瞬态温度传感器。采用直流脉冲磁控溅射技术，　在嵌入ＮｉＣｒ—ＮｉＳｉ平行电极丝的陶瓷基体测温端面依次　沉积ＮｉＳｉ功能薄膜和ＳｉＯ　绝缘保护薄膜，并将其封装在　设置有螺纹结构的铠装套筒内，方便在不同的环境中安　装与测试。　对所研制薄膜传感器的静态性能进行了研究，在５０　－４００￣的范围内具有良好的线性和热稳定性，塞贝克系　数为４１．２　Ｖ／℃，与普通Ｋ型热电偶的塞贝克系数相　近，非线性误差不超过０．０５％，ＮｉＳｉ薄膜厚度的变化对薄　膜传感器的塞贝克系数影响很小。　对所研制薄膜传感器的动态性能进行了研究，　ＡＮＳＹＳ有限元仿真结果表明，薄膜传感器的时间常数随　着ＮｉＳｉ薄膜厚度的增加而增大，激光脉冲能量对薄膜传　感器的时间常数影响很小。动态性能仿真研究和动态标　定实验结果表明，薄膜传感器的时间常数为“ｓ级，随着　ＮｉＳｉ薄膜厚度的增加，薄膜传感器的动态响应时间也越　长。测温试验结果表明，所研制薄膜传感器具有良好的　热稳定性和耐高温性，测量精度为±０．５℃，能够满足快　速变化温度的测量要求。　参考文献　［１］ＡＤＮＡＮＥ　Ｌ，ＷＩＬＬＩＡＭＳ　Ｎ，ＳＩＬＶＡ　Ｈ，ｅｔ　ａ１．Ｈｉｇｈ　ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ　ｓｅｔｕｐ　ｆｏｒ　ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｓ　ｏｆ　Ｓｅｅｂｅｃｋ　ｃｏｅｆｉｆｃｉｅｎｔ　ａｎｄ　ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ　ｒｅｓｉｓｔｉｖｉｔｙ　ｏｆ　ｔｈｉｎ　ｆｉｌｍｓ　ｕｓｉｎｇ　ｉｎｄｕｃｔｉｖｅ　ｈｅａｔｉｎｇ［Ｊ］．Ｒｅｖｉｅｗ　ｏｆ　Ｓｃｉｅｎｔｉｉｆｃ　Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ，２０１５，　８６（１０）：１０５１１９．　［２］　ＡＧＡＲＷＡＬ　Ｓ，ＳＡＨＯＯ　Ｎ，ＳＩＮＧＨ　Ｒ　Ｋ．Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ　ｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ　ｆｏｒ　ｔｈｅｒｍａｌ　ｐｒｏｄｕｃｔ　ｄｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｃｏａｘｉａｌ　第１２期　崔云先等：薄膜瞬态温度传感器的制备及性能研究　（　３０３５　ｓｕｒｆａｃｅ　ｊｕｎｃｔｉｏｎ　ｔｈｅｒｍｏｃｏｕｐｌｅｓ　ｄｕｒｉｎｇ　ｓｈｏｒｔ　ｄｕｒａｔｉｏｎ　ｔｒａｎｓｉｅｎｔ　ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｓ『Ｊ　１．Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ　Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　ＮＧＶ）ｏｆ　ｇａｓ　ｔｕｒｂｉｎｅ　ｅｎｇｉｎｅ［Ｊ］．Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｌａ　Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ，２０１６，４１（２）：１－８．　Ｈｅａｔ＆Ｍａｓｓ　Ｔｒａｎｓｆｅｒ，２０１６，１０３（１２）：３２７—３３５．　［１３］崔云先，张子超，丁万昱，等．ＮｉＣｒ高温薄膜电阻应　变计制备及耐高温性能研究［Ｊ］．仪器仪表学报，　２０１６，３７（７）：１５４８—１５５５．　ＣＵＩ　Ｙ　Ｘ，ＺＨＡＮＧ　Ｚ　ＣＨ，ＤＩＮＧ　Ｗ　Ｙ，ｅｔ　ａ１．Ｓｔｕｄｙ　ｏｎ　ｆａｂｒｉｃａｔｉｏｎ　ｏｆ　Ｎｉ　Ｃｒ　ｆｉｌｍｓ　ｂａｓｅｄ　ｈｉｇｈ　ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ　［３］　吴朋，林涛．基于ＱＧＡ—ＳＶＭ的铠装热电偶传感器辨识　建模研究［Ｊ］．仪器仪表学报，２０１４，３５（２）：３４３—３４９．　ｗｕ　Ｐ，ＬＩＮ　Ｔ．Ｒｅｓｅａｒｃｈ　０ｎ　ｉｄｅｎｔｉｉｆｃａｔｉｏｎ　ｍｏｄｅｌｉｎｇ　ｏｆ　ｓｈｅａｔｈｅｄ　ｔｈｅｒｍｏｃｏｕｐｌｅ　ｓｅｎｓｏｒ　ｂａｓｅｄ　ｏｎ　ｈｙｂｒｉｄ　ＱＧＡ—　ＳＶＭ『Ｊ］．　Ｃｈｉｎｅｓｅ　Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｓｃｉｅｎｔｉｉｆｃ　Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔ，　２０１４，３５（２）：３４３－３４９．　『４］ＤＥＳＩＫＡＮ　Ｓ　Ｌ　Ｎ，ＳＵＲＥＳＨ　Ｋ，ＳＲＩＮＩＶＡＳＡＮ　Ｋ，ｅｔ　ａ１．　Ｆａｓｔ　ｒｅｓＤｏｎｓｅ　ｃｏ—ａｘｉａｌ　ｔｈｅｒｍｏｃｏｕｐｌｅ　ｆｏｒ　ｓｈｏｒｔ　ｄｕｒａｔｉｏｎ　ｉｍｐｕｌｓｅ　ｆａｃｉｌｉｔｉｅｓ［Ｊ］．Ａｐｐｌｉｅｄ　Ｔｈｅｒｍａｌ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，　２０１６，９６（５）：４８—５６．　［５］赵源深，杨丽红．薄膜热电偶温度传感器研究进　展［Ｊ］．传感器与微系统，２０１２，３１（２）：１－３．　ＺＨＡＯ　Ｙ　ＳＨ，ＹＡＮＧ　Ｌ　Ｈ．Ｒｅｓｅａｒｃｈ　ｐｒｏｃｅｓｓ　ｏｆ　ｔｈｉｎ　ｆｉｌｍ　ｔｈｅｒｍｏｅｏｕｐｌｅ　ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ　ｓｅｎｓｏｒ［Ｊ］．Ｔｒａｎｓｄｕｃｅｒ　ａｎｄ　Ｍｉｃｒｏｓｙｓｔｅｍ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ，２０１２，３１（２）：１－３．　［６］ＬＥＩ　Ｊ　Ｆ，ＷＩＬＬ　Ｈ　Ａ．Ｔｈｉｎ－ｉｆｌｍ　ｔｈｅｒｍｏｃｏｕｐｌｅｓ　ａｎｄ　ｓｔｒａｉｎ—　ｇａｕｇｅ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ　ｆｏｒ　ｅｎｇｉｎｅ　ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ［Ｊ］．Ｓｅｎｓｏｒｓ　＆Ａｃｔｕａｔｏｒｓ　Ａ　Ｐｈｙｓｉｃａｌ，１９９８，６５（２・３）：１８７—１９３．　［７］　ＣＨＯＩ　Ｈ，ＬＩ　Ｘ　ＣＨ．Ｆａｂｒｉｃａｔｉｏｎ　ａｎｄ　ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｍｉｃｒｏ　ｔｈｉｎ　ｆｉｌｍ　ｔｈｅｒｍｏｃｏｕｐｌｅｓ　ｆｏｒ　ｔｒａｎｓｉｅｎｔ　ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ　ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ　ｉｎ　ｎａｎｏｓｅｃｏｎｄ　ｐｕｌｓｅｄ　ｌａｓｅｒ　ｍｉｃｒｏｍａｃｈｉｎｉｎｇ　ｏｆ　ｎｉｃｋｅｌ［Ｊ］．Ｓｅｎｓｏｒｓ　ａｎｄ　Ａｃｔｕａｔｏｒｓ，２００７，１３６（１）：　１　１８—１２４．　［８］　崔云先．瞬态切削用ＮｉＣｒ／ＮｉＳｉ薄膜热电偶测温刀具　研究［Ｄ］．大连：大连理工大学，２０１１．　ＣＵＩ　Ｙ　Ｘ．Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ　ｏｆ　ｔｅｓｔｉｎｇ　ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ　ｃｕｔｔｅｒ　ｗｉｔｈ　ＮｉＣｒ／ＮｉＳｉ　ｔｈｉｎｆｉｌｍｔｈｅｒｍｏｃｏｕｐｌｅｆｏｒｔｒａｎｓｉｅｎｔ　ｃｕｔｔｉｎｇ［Ｄ］．　Ｄａｌｉａｎ：Ｄａｌｉａｎ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ　ｏｆ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，２０１　１．　［９］崔云先，赵家慧，刘友，等．内燃机活塞表面瞬态温度　传感器的研制［Ｊ］．中国机械工程，２０１５，２６（９）：　１１４２一ｌ１４７．　ＣＵＩ　Ｙ　Ｘ，ＺＨＡＯ　Ｊ　Ｈ，ＬＩＵ　Ｙ，ｅｔ　ａ１．Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ　ｏｆ　ｔｒａｎｓｉｅｎｔ　ｓｕｒｆａｃｅ　ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ　ｓｅｎｓｏｒ　Ｏｌｌ　ｉｎｔｅｒｎａｌ　ｃｏｍｂｕｓｔｉｏｎ　ｐｉｓｔｏｎ［Ｊ］．Ｃｈｉｎａ　Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，　２０１５，２６（９）：１１４２－１１４７．　［１０］　孙怀远，宋来全，杨丽英，等．热电偶温度检测系统　设计与应用［Ｊ］．电子测量技术，２０１４，３７（１２）：８６－８９．　ＳＵＮ　Ｈ　Ｙ，ＳＯＮＧ　Ｌ　Ｑ，ＹＡＮＧ　Ｌ　Ｙ，ｅｔ　１ａ．Ａｐｐｌｉｃａｉｔｏｎ　ａｎｄ　ｄｅｓｉｇｎ　ｏｆ　ｔｈｅｒｍｏｃｏｕｐｌｅ　ｔｅｍｐｅｒａｔｒｕｅ　ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ　ｓｙｓｔｅｍ［Ｊ］．　Ｅｌｅｃｔｏｒｎｉｃ　Ｍｅａｓｒｕｅｍｅｎｔ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，２０１４，３７（１２）：８６—８９．　［１１］ＳＯＮＫＥＲ　Ｍ　Ｋ，ＤＥＷＡＬ　Ｍ　Ｌ．Ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｔｈｉｎ　ｆｉｌｍ　ｔｈｅｒｍｏｃｏｕｐｌｅ　ｆｏｒ　ｈｉｇｈ　ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ　ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ　ａｐｐｌｉｃａｂｌｅ　ｔｏ　ｍｉｓｓｉｌｅｓ［Ｊ］．Ｄｅｆｅｎｃｅ　Ｓｃｉｅｎｃｅ　Ｊｏｕｒｎａｌ，　２０１５，６５（５）：３８５－３８９．　［１２］　ＳＡＴＩＳＨ　Ｔ　Ｎ，ＲＡＫＥＳＨ　Ｋ　Ｐ，ＵＭＡ　Ｇ，ｅｔ　ａ１．Ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌ　ｖａｌｉｄａｔｉｏｎ　ｏｆ　Ｋ—Ｔｙｐｅ　（ＮｉＣｒ－ＮｉＭｎ）ｔｈｉｎ　ｆｉｌｍ　ｔｈｅｒｍｏｃｏｕｐｌｅ　ｏｎ　ｌｏｗ　ｐｒｅｓｓｕｒｅ　ｔｕｒｂｉｎｅ　ｎｏｚｚｌｅ　ｇｕｉｄｅ　ｖａｎｅ　ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ　ｓｔｒａｉｎ　ｇａｕｇｅ　ａｎｄ　ｉｔｓ　ｈｉｇｈ　ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ　ｐｅｒｆｏｍｒａｎｃｅ　『Ｊ　１．　Ｃｈｉｎｅｓｅ　Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｓｃｉｅｎｔｉｉｆｃ　Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔ，２０１６，３７（７）：１５４８—１５５５．　［１４］　宋川川李永新．铜一康铜热电偶热镀锡膜焊及其性能　对比研究［Ｊ］．电子测量技术，２０１４，３７（４）：１５—１８．　ＳＯＮＧ　ＣＨ　ＣＨ，ＬＩ　Ｙ　Ｘ．Ｈｏｔ　ｔｉｎｎｉｎｇ　ｗｅｌｄｉｎｇ　ｍｅｔｈｏｄ　ｏｆ　ｃｏｐｐｅｒ—ｃｏｎｓｔａｎｔａｎ　ｔｈｅｒｍｏｅｏｕｐｌｅｓ　ａｎｄ　ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ　ｒｅｓｅａｒｃｈ　ｂｙ　ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ［Ｊ］．Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ　Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，２０１４，３７（４）：１５—１８．　［１５］　徐立新，谢建斌，杨智伟，等．微细热电偶的制作与　时间常数标定方法［Ｊ］．电子测量与仪器学报，２０１６，　３Ｏ（７）：１０２３—１０２８．　ＸＵ　Ｌ　Ｘ，ＸＩＥ　Ｊ　Ｂ，ＹＡＮＧ　ＺＨ　Ｗ，ｅｔ　ａ１．Ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｍｉｃｒｏ　ｔｈｅｒｍｏｃｏｕｐｌｅ　ａｎｄ　ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎ　ｍｅｔｈｏｄ　ｏｆ　ｔｉｍｅ　ｃｏｎｓｔａｎｔ『Ｊ］．Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ　Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ　ａｎｄ　Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔａｔｉｏｎ，２０１６，３０（７）：１０２３—１０２８．　［１６］　祁漫宇，丁炯，杨遂军，等．薄膜热电偶温度传感器　动态标定的仿真研究［Ｊ］．计算机仿真，２０１６，３３（６）：一蒌　３２５－３３０．　ＱＩ　Ｍ　Ｙ，ＪＩＮＧ　Ｊ，ＹＡＮＧ　Ｓ　Ｊ，ｅｔ　ａ１．Ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ　ｒｅｓｅａｒｃｈ　ｏｎ　ｔｈｉｎ—ｉｆｌｍ　ｔｈｅｒｍｏｅｏｕｐｌｅ　ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ　ｓｅｎｓｏｒ　ｄｙｎａｍｉｃ　ｃｈａｒａｃｔｅｒ　ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎ［Ｊ］．Ｃｏｍｐｕｔｅｒ　Ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ，２０１６，　３３（６）：３２５－３３０．　作者简介　～一一一　～　一一Ｍ．Ｓｃ．　ｃａｎｄｉｄａｔｅ　ｉｎ　Ｄａｌｉｎａ　Ｊｉａｏｔｏｎｇ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ．Ｈｉｓ　ｍａｉｎ　ｒｅｓｅａｒｃｈ　ｉｎｔｅｒｅｓｔ　ｉｓ　ｓｅｎｓｉｎｇ　ａｎｄ　ｃｏｎｔｒｏｌｌｉｎｇ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ．　一～～