收藏本站
《中南大学》 2004年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

纳米薄膜电阻式压力传感器研究及软件设计

彭银桥  
【摘要】:本文从理论上探讨了纳米薄膜电阻式压力传感器的工作原理并设计了一种高精度压力传感器芯片,提出了适合高精度纳米薄膜电阻式压力传感器的表征方法,分析了传感器的转换电路并对它们进行了比较。 采用离子束溅射沉积技术,在经过特殊处理的17-4PH不锈钢弹性衬底上成功制备了NiCr纳米薄膜,成功地制备出了高绝缘性的SiO_2绝缘膜,用绝缘仪在100V直流电压下测得绝缘电阻大于10000MΩ。深入地分析了溅射速率、工作气压和衬底温度等参数对成膜机理、薄膜性能结构与生长速率的影响;理论和实验相结合,得出了较合理的薄膜生长工艺条件;分析了热处理工艺对合金薄膜传感器稳定性的影响,提出了一种新型NiCr纳米薄膜传感器芯片热处理工艺;研制出了高性能纳米合金薄膜压力传感器芯片,其最高使用温度比扩散硅式压力传感器以及电容式压力传感器的最高使用温度高100℃,其稳定性与传统粘贴式压力传感器相比得到了显著提高。用SEM分析了纳米NiCr薄膜的结构、表面形貌,并用轮廓仪精确测量了NiCr薄膜的厚度,实验结果表明NiCr薄膜表面形貌均匀连续,厚度为84.4nm。通过实验与理论分析,最终优化出了一种制备薄膜电阻式压力传感器芯片的新工艺。 分析了影响纳米薄膜压力传感器灵敏度温度漂移特性的原因,使用C++语言设计了灵敏度温度漂移计算机补偿软件,避免了硬件补偿技术本身带来的不稳定性;用Java语言和数据库技术开发了对传感器特性和工艺参数进行处理的软件,大大提高了数据管理和数据分析的能力,对传感器的开发和研究起到了极大的帮助作用。 在前述工作的基础上成功地研制出了纳米薄膜电阻式压力传感器,综合测试结果表明该新型传感器体积小,功耗低,精度达0.1级,能在高温(最高达200℃)、高压(最高达80Mpa)等恶劣环境下长期稳定和可靠地工作。在200℃下工作半年,其零点漂移小于0.1%F·S。
【学位授予单位】:中南大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2004
【分类号】:TP212

手机知网App
【引证文献】
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 晏建武;纳米Ni-Cr薄膜的制备、表征及其性能研究[D];中南大学;2006年
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 程江涛;新型应变式测微仪系统设计[D];重庆大学;2007年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 吕惠民,田敬民;压力传感器的研究现状与发展趋势[J];半导体技术;1998年02期
2 李炳乾,朱长纯,刘君华;集成智能传感器的新进展[J];半导体杂志;1999年02期
3 皮广禄;国外传感器技术的现状与发展(Ⅱ)[J];传感器世界;1999年01期
4 尹福炎;电阻应变计技术六十年(4) 结构应变测量用各种电阻应变计[J];传感器世界;1999年01期
5 尹福炎;电阻应变计技术六十年(5) 电阻应变计在传感器技术中的应用(上)[J];传感器世界;1999年03期
6 李补莲;浅议信息时代的新型传感器[J];传感器世界;2002年06期
7 白春礼;纳米科技及其发展前景[J];科学通报;2001年02期
8 敖炳秋;浅谈纳米技术的研究与应用[J];汽车科技;2001年02期
9 张姝,赖欣,毕剑,高道江;纳米材料制备技术及其研究进展[J];四川师范大学学报(自然科学版);2001年05期
10 谢大刚;金属薄膜压敏技术探讨[J];仪表技术与传感器;1996年01期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 周春华,张书香,刘威,尹衍升,师瑞霞;纳米技术在聚合物改性方面的研究进展[J];工程塑料应用;2002年12期
2 董守愚;浅谈仿生传感器[J];安徽电子信息职业技术学院学报;2004年Z1期
3 郭志勇;陈小永;;基于μPSD3234的智能水位监测仪设计与实现[J];安徽电子信息职业技术学院学报;2008年04期
4 陈跃东;DS18B20集成温度传感器原理及其应用[J];安徽机电学院学报;2002年04期
5 李鑫;吴银萍;夏启斌;;温敏材料改性纳米颗粒对纤维素酶活性的影响[J];安徽农业科学;2010年29期
6 何春年,赵乃勤;纳米相增强铝基复合材料制备技术的研究进展[J];兵器材料科学与工程;2005年03期
7 宋文燕;崔虎;刘正堂;冯丽萍;;提高蓝宝石高温强度和红外透过率的镀膜法研究[J];兵器材料科学与工程;2006年05期
8 徐庆安;张景文;杨晓东;巨楷如;贺永宁;侯洵;;生长温度对L-MBE制备的ZnO薄膜性能的影响[J];半导体光电;2006年03期
9 周勋;左长明;邹泽亚;廖秀英;姬洪;罗木昌;刘挺;赵红;;二次退火对p型GaN的应变影响[J];半导体光电;2008年03期
10 李建丰;孙硕;欧谷平;张福甲;;Liq/ITO结构表面与界面的AFM和XPS研究[J];半导体光电;2008年03期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 冯江月;张玉星;;纳米SiO_x-壳聚糖复合涂膜对黄冠梨保鲜效应的研究[A];梨科研与生产进展(五)[C];2011年
2 陆吟盈;许小攀;林道辉;;表面活性剂悬浮纳米碳管在石英砂柱中的迁移性能及影响因素[A];第六届全国环境化学大会暨环境科学仪器与分析仪器展览会摘要集[C];2011年
3 胡明;高晓明;孙嘉奕;翁立军;杨军;伏彦龙;汪晓萍;;低温沉积的Ag和Ag-Cu薄膜的耐原子氧性能[A];中国空间科学学会空间材料专业委员会2011学术交流会论文集[C];2011年
4 安红娜;杨祖念;肖定全;余萍;刘志强;黄昕;;电化学法制备钼酸盐和钨酸盐薄膜的生长特性研究[A];第六届中国功能材料及其应用学术会议论文集(10)[C];2007年
5 罗烽月;黄维刚;;溅射功率对磁控溅射制备VO2薄膜的结构与性能的影响[A];第七届中国功能材料及其应用学术会议论文集(第4分册)[C];2010年
6 李颖;李变晓;邹文俊;董企铭;毛协民;;电刷镀镍基纳米金刚石复合镀层制备工艺的研究[A];第七届中国功能材料及其应用学术会议论文集(第5分册)[C];2010年
7 张静姝;李云蕊;王春花;何宁;;纳米硫化镉材料对人胚肝细胞的氧化损伤研究[A];低碳生活与健康损害论坛——中国环境诱变剂学会风险评价专业委员会全国第十三届学术会议暨第四届第5次委员会会议论文集[C];2011年
8 胡妙漩;曾岳南;唐雄民;;一种新型的刚体固有频率测量方法研究[A];第三届全国嵌入式技术和信息处理联合学术会议论文集[C];2009年
9 耿振亚;亢春梅;刘艳;赵异凡;;集成智能传感器的研究与展望[A];中国传感器产业发展论坛暨东北MEMS研发联合体研讨会论文集[C];2004年
10 杨俊河;张合新;范金锁;;基于PXI总线的导弹地面电源实时监测与故障诊断系统[A];第十七届全国测控计量仪器仪表学术年会(MCMI'2007)论文集(上册)[C];2007年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 赵景霞;纳米氧化锌对海马神经元电生理特性的影响及对PC12细胞生物学效应的机制研究[D];南开大学;2010年
2 游峰;面向微波应用的铊系高温超导薄膜研究[D];南开大学;2010年
3 刘超;激光光热驱动技术与微型光热驱动机构研究[D];浙江大学;2010年
4 周聪华;染料敏化太阳能电池中电极材料和寄生电阻的研究[D];武汉大学;2009年
5 蔺新丽;纳米二氧化硅颗粒肺毒性及其相关机制研究[D];吉林大学;2011年
6 王超飞;黑斑侧褶蛙和中华大蟾蜍的特征、功能、力学特性及其仿生分析[D];吉林大学;2011年
7 张晨;基于非线性系统的金沙江攀西河段水系形态及泥石流危害研究[D];吉林大学;2011年
8 刘一婷;基于酞菁铜的太阳能电池的研究[D];大连理工大学;2011年
9 罗宁;爆轰法合成碳包覆金属纳米材料的研究[D];大连理工大学;2011年
10 马铭;超顺磁性氧化铁和LSMO/BCFO复合多铁薄膜的制备及其物性研究[D];华中科技大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 张艳艳;实用塑料光纤连接器与反射式光纤位移传感器设计研究[D];山东科技大学;2010年
2 徐国栋;智能压力变送器的研究[D];山东科技大学;2010年
3 耿似玉;用于紫外指纹仪的短波通滤光片的研制[D];长春理工大学;2010年
4 张瑞丽;太阳能电池用α-SiC_x:H薄膜的制备与性能研究[D];浙江理工大学;2010年
5 李冲;超导材料性质和半导体表面重构及表面合金性质[D];郑州大学;2010年
6 荆宜青;QCM检测仪系统软件的优化设计与实现[D];郑州大学;2010年
7 张科;薄膜/基体系统三维压痕实验力学模型研究[D];郑州大学;2010年
8 王文杰;氧化钛基光电子器件[D];郑州大学;2010年
9 李焕;基于视频的车辆测速系统研究[D];郑州大学;2010年
10 姜雅丽;La_2Mo_3O_(12)薄膜的制备和光学性能的研究[D];郑州大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 刘必荣,M.Lengacher;合成TiN膜的俄歇电子能谱研究[J];安徽大学学报(自然科学版);1996年04期
2 吕惠民,田敬民;压力传感器的研究现状与发展趋势[J];半导体技术;1998年02期
3 穆杰,张开方,李玉茹;集成电路镍铬薄膜的电阻特性与热处理效应[J];半导体情报;1994年06期
4 张晓群,吕惠民;压力传感器的发展、现状与未来[J];半导体杂志;2000年01期
5 常增坡,唐柏森;离子束溅射薄膜压力传感器的动态特性[J];传感器技术;2001年06期
6 尹福炎;电阻应变计技术六十年(2) 电阻应变计敏感材料的发展(上)[J];传感器世界;1998年09期
7 尹福炎;电阻应变计技术六十年(2) 电阻应变计敏感材料的发展(下)[J];传感器世界;1998年10期
8 常明,邢金华,许守廉;嵌镶块尺寸与微观应变X射线测定法的误差讨论[J];材料科学与工艺;1994年04期
9 祝要民,李晓园,宋晓平,陈强;磁控溅射磁性薄膜成分含量和均匀性控制[J];稀有金属材料与工程;2004年07期
10 唐兆磷,黄荣芳,闻立时;超薄金属膜电阻率尺寸效应[J];材料研究学报;1997年04期
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 崔淑琴;智能压力传感器的研究与设计[D];哈尔滨理工大学;2005年
【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前3条
1 郭崇志;罗辉东;;安全阀阀瓣传感器优化设计及实验研究[J];传感技术学报;2010年09期
2 李顺江;程鹏飞;;方形固支平膜片弹性特性分析及优化设计[J];机电产品开发与创新;2011年04期
3 黄站立;崔琪;;基于有限单元法的方形固支平膜片优化设计[J];机电工程技术;2011年10期
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 许梁;汽车空调变排量压缩机排量数字化调节研究[D];山东科技大学;2008年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 刘光辉,亢春梅;MEMS技术的现状和发展趋势[J];传感器技术;2001年01期
2 高大启,杨根兴;电子鼻技术新进展及其应用前景[J];传感器技术;2001年09期
3 李科杰;传感器最新进展和技术动向[J];传感器世界;1996年05期
4 唐敏,黄刚;传感器技术的现状与未来[J];传感器世界;1996年07期
5 皮广禄;国外军用和民用传感器的应用与预测[J];传感器世界;1998年05期
6 刘珍,梁伟,许并社,市野濑英喜;纳米材料制备方法及其研究进展[J];材料科学与工艺;2000年03期
7 王丽,周庆国,李发伸;纳米晶NiZn铁氧体的结构[J];磁性材料及器件;2000年03期
8 赖欣,毕剑,高道江,王建华;Fe_3O_4磁性流体的制备[J];磁性材料及器件;2000年03期
9 严红革,陈振华,胡项,黄培云;纳米级金属复合粉末研究的进展[J];粉末冶金技术;2000年01期
10 李美亚,王忠烈,林揆训,熊光成,范守善;脉冲激光制膜新技术及其在功能薄膜研究中的应用[J];功能材料;1998年02期
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 尤大纬 ,孟宪光;加工用考夫曼宽束离子源技术概述[J];电工电能新技术;1984年03期
2 E、G、Spencer;张慕义;;硅中薄窗口的离子腐蚀[J];微纳电子技术;1975年09期
3 麻莉雯;第三届全国电子束、离子束、光子束学术年会简讯[J];半导体学报;1985年02期
4 张新宇,易新建,赵兴荣,麦志洪,何苗,刘鲁勤;微透镜阵列的离子束溅射刻蚀研究[J];大连理工大学学报;1997年S2期
5 朱以华,陆元成,邢晓怡,蒋飞跃,管志超,潘孝仁;离子束和电子束对SnO_x超微粒子薄膜表面特性的影响[J];真空科学与技术;1992年04期
6 ;载能离子束与金属作用下合金相形成及分形生长现象的研究[J];中国科学基金;1995年01期
7 崔玉德,王佑祥,顾诠;电子束、离子束与蓝宝石相互作用的研究[J];真空科学与技术学报;1995年03期
8 ;技术市场[J];航空制造技术;1999年03期
9 华祉年,袁磊,龙志翘;鞍形场小型离子枪的研究[J];真空科学与技术;1986年06期
10 江兴流,韩丽君,禹日成;纳秒强脉冲粒子束与纳米科技[J];高电压技术;1996年02期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 孟旭;杨保平;崔锦峰;卢永娟;贾均红;;CdS纳米薄膜的制备及其图案化[A];甘肃省化学会二十六届年会暨第八届中学化学教学经验交流会论文集[C];2009年
2 彭银桥;周继承;;热处理对纳米薄膜电阻的影响及其稳定性研究[A];纳米材料和技术应用进展——全国第三届纳米材料和技术应用会议论文集(下卷)[C];2003年
3 罗贝贝;关怀民;童跃进;;基于非水乳化法二氧化硅掺杂的聚酰亚胺纳米薄膜的制备与性能[A];中国化学会第28届学术年会第8分会场摘要集[C];2012年
4 徐洮;杨生荣;陈淼;薛群基;;离子注入对金属纳米薄膜微观结构的影响[A];第十二届全国电子显微学会议论文集[C];2002年
5 郑兆柱;刘绍琴;;QDs/AChE纳米薄膜生物传感器及其在有机磷农药残留检测中的应用[A];中国化学会第28届学术年会第2分会场摘要集[C];2012年
6 汪信;刘孝恒;;空气-水界面无机纳米薄膜的研究[A];中国化学会第二十五届学术年会论文摘要集(上册)[C];2006年
7 张丽华;隋曼龄;张磊;李斗星;;Pb纳米薄膜球化的TEM原位观察[A];第十一次全国电子显微学会议论文集[C];2000年
8 赵高扬;马怀香;张卫华;;溶胶—凝胶法制备YBCO纳米薄膜及结构研究[A];纳米材料和技术应用进展——全国第三届纳米材料和技术应用会议论文集(下卷)[C];2003年
9 李强;程晓丽;高山;霍丽华;赵经贵;;椭球形α-Fe_2O_3纳米薄膜的制备与气敏性研究[A];2003年纳米和表面科学与技术全国会议论文摘要集[C];2003年
10 陈洪渊;徐静娟;;金及其杂化纳米薄膜的原位制备和传感应用研究[A];中国化学会第26届学术年会分析化学分会场论文集[C];2008年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 涂文;日本研制出厚度只有75纳米医用纳米薄膜胶布[N];中国包装报;2009年
2 悦朋;新型“创可贴”——纳米薄膜[N];医药养生保健报;2003年
3 上海市七宝中学现代教育技术中心 陈圣日;学校管理软件设计与应用[N];中国电脑教育报;2004年
4 记者 王映;创新宇通:用设计飞机的软件设计汽车[N];河南日报;2006年
5 记者 龙平川;统一软件设计工作要坚持“科学、合理、实用”原则[N];检察日报;2010年
6 本报驻华盛顿记者张孟军;骨干跳槽并不可怕[N];科技日报;2002年
7 尹江勇;第二届全省青年创新软件设计大赛揭晓[N];河南日报;2007年
8 本报记者 李扬;别忽视“草根智源”[N];新华日报;2006年
9 记者 韩为卿;郑州举办青少年软件设计大赛[N];中国新闻出版报;2007年
10 刘靓;轻松应对高程软件设计题[N];中国电脑教育报;2003年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 陆学斌;多晶硅纳米薄膜压阻特性及其压力传感器应用研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
2 朱丽丹;基于飞秒激光抽运—探测技术的纳米薄膜热输运特性研究[D];中国科学院研究生院(工程热物理研究所);2012年
3 季红军;空气—水界面金属氧化物纳米薄膜的自组装体系[D];南京理工大学;2011年
4 卢丽芳;倾斜式生长微纳结构薄膜及在场致发光器件中的应用[D];北京交通大学;2012年
5 程广贵;复合纳米薄膜制备及其摩擦学行为研究[D];江苏大学;2010年
6 欧阳秋云;静电自组装薄膜光学非线性测量的实验与理论研究[D];哈尔滨工业大学;2006年
7 周永宁;纳米薄膜作为锂离子电池电极材料的性能与反应机理研究[D];复旦大学;2009年
8 张海峰;Zr_xTi_(1-x)O_2固溶体基紫外光电探测器的研制[D];吉林大学;2012年
9 揣荣岩;多晶硅纳米薄膜压阻机理与特性的研究[D];哈尔滨工业大学;2007年
10 朱文;VA-VIA族化合物半导体纳米热电薄膜的电化学原子层外延生长[D];华中科技大学;2005年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 彭银桥;纳米薄膜电阻式压力传感器研究及软件设计[D];中南大学;2004年
2 鲁源坤;Si/Ge纳米薄膜光电性质的模拟计算分析[D];太原科技大学;2010年
3 李春;基于铬配对金属薄膜的界面力学性能测试及其数值模拟[D];江苏大学;2010年
4 李鹏;纳米薄膜材料制备工艺研究[D];重庆大学;2004年
5 樊双莉;低温等离子体增强CVD技术及制备氮化硅薄膜的研究[D];华南师范大学;2005年
6 程晓丽;ZnO基纳米薄膜的制备与物理化学性质研究[D];黑龙江大学;2004年
7 崔利芹;TiO_2和ZnO纳米薄膜的制备及传感特性[D];哈尔滨工业大学;2010年
8 陈琨;纳米磁性薄膜中磁畴的磁力显微镜研究[D];电子科技大学;2005年
9 彭艳华;Sol-gel法制备掺杂TiO_2薄膜及其光催化性能的研究[D];湖南大学;2010年
10 关维晔;TiO_2纳米薄膜的制备[D];吉林大学;2004年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026