一种双线并绕无感薄膜铂热电阻研制

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薄膜铂热电阻具有产品体积小、测量精度高等优点,在工业、农业、航空、航天等各个领域的温度高精度测量系统中广泛应用。电磁波的耦合辐射广泛存在于测控电路中,形成电磁干扰空间环境,影响各类电子元器件工作性能,薄膜铂热电阻如何能够实现有效抑制空间环境中电磁干扰,是实现在外界电磁干扰环境下温度精确测量的技术难点之一。本文针对现有薄膜铂热电阻抗电磁干扰能力较弱的问题,提出电磁场环境下精确测温的解决方案。基于电磁感应原理,将薄膜铂热电阻视为传统绕线型传感器二维微小的变体形式,建立无感结构模型,利用双线并行布线技术,减小电磁场对感温元件的干扰,对产品结构进行仿真分析,设计敏感电阻栅线宽30μm,铂膜厚度1.5μm~2μm,分析陶瓷基片和高纯铂靶等重要原材料对产品性能影响并对其进行优选,对铂膜制备、精细刻蚀、陶瓷激光打孔、包封烧结钝化和激光调阻关键工艺方法进行研究,明确各项工艺方法工艺参数指标,实现无感结构薄膜铂热电阻研制,同时,搭建测试系统,对产品各项指标进行分析。实验结果表明:采用双线并绕结构设计的薄膜铂热电阻在阻值精度、温度系数、绝缘电阻、响应时间、重复性等技术指标上与常规薄膜铂热电阻指标相近,满足设计使用要求,同时,在0.1k Hz、1k Hz和10k Hz不同频率下电感特性明显降低,可有效减小外界电磁场测温影响,适用于电磁场环境下精确测温。
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