介绍了低温绝对压力传感器的开发过程：钛硅蓝宝石合金，陶瓷密封组件，低温电缆和销连接用于提高整体的低温耐受性和可靠性。感器的绝对压力腔通过材料的选择和结构设计而优化。封可靠性。发温度范围为（0至500）kPa，精度不超过0.2％FS，热漂移不超过0.03％FS /°C的低温压力传感器（-100到200）°C的工作温度范围，可用于电离和腐蚀直接测量高温和低温下的平均压力。
用于制造低温压力传感器的材料包括：喷涂膜，SOI和硅蓝宝石。-200℃； SOI压力传感器由具有SiO2介电绝缘的压阻硅效应组成。关产品已推出。
低的低温操作是-195.5℃。力测量蓝宝石硅压力传感器由具有AI2O3介电绝缘的压阻硅效应组成。表现出耐高温和低温，高可靠性和相关文献的特性。些材料可用于制造耐低温压力传感器，但是传感器的整体耐低温结构和密封设计是其在低温下长期运行的关键。外低温压力传感器产品已达到工业化水平，中国低温压力传感器受到材料和工艺水平的限制，产品水平之间仍存在差距类似的外星人[1]。文针对低温压力传感器的绝对耐压性和低温可靠性问题，从低温电阻和国产原料的工程水平入手，进行研究和研究。低温材料和结构的设计被开发用于低温电离和腐蚀性环境。久耐用的蓝宝石硅低温压力传感器。温压力传感器基于对硅的压阻效应原理，由耐低温的介电硅蓝宝石材料制成[2]。了提高传感器的可靠性，弹性压力变形元件是钛合金中的金属膜片和蓝宝石中的复合结构。合金材料在低温下具有显着改善的拉伸变形能力。外，钛合金具有高的耐腐蚀性。此，由钛硅蓝宝石合金制成的压力传感器可用于在低温下测量电离和腐蚀性介质的压力。
感器的结构如图1所示。
传感器由压敏组件，密封组件，气室接口和信号线组成。于硅-蓝宝石压敏芯片上惠斯通电桥电阻的变化，隔膜的变形将压力信号转换为电信号。密封的组件和真空焊接过程组装在一起，以形成一个密封的真空基准腔，该基准腔在背面对压力敏感，在正面密封，以封装绝对压力传感器。
合金弹性膜包括E型，E型和C型双重结构，通过选择膜的形状并改变其厚度，可以制成不同范围的压敏组件。以设计。于具有（0至500）kPa范围的传感器，为了改善传感器的线性和灵敏度，通常使用E型双金属膜结构。
敏元件由上下金属膜片和硅蓝宝石压敏片组成，上下膜片由钛合金制成。性膜片在压力作用下变形；下部膜片受到均匀的力，下部膜片受到作用。片的中心位移通过中间刚性杆传递到上部膜片。
膜片受到集中力，并通过E型双金属膜片的结构进行线性压力-应变转换。先，在理论基础上设计弹性膜片的结构，充分考虑抗过载和其他因素的影响，传感器弹性膜片上抗变形能力位置的最大径向变形输出必须为（350〜500）με。应变值是半导体的理想选择。性变形的范围决定了膜片的结构和尺寸。
后，采用有限元分析方法对弹性膜片结构的应力状态进行模拟，对弹性膜片的实体进行建模，合理划分网格，确保计算的收敛性，并在深度上进行考虑。灵敏度，线性度和可靠性方面，模拟分析检查了理论设计的可行性，而理论，实践和模拟分析的结合决定了膜片的最佳结构[3]。2显示了E型双膜片的结构以及有限元分析的结果。果将焊料用于室内的电缆焊接，则在低温条件下长期使用会变脆，从而导致错误的焊料或电气连接故障。虑到这些问题，压力传感器的低温电阻设计对于避免低温故障和提高传感器的可靠性是必要的。对压力传感器的关键是绝对压力密封参考腔的设计和制造，以确保其稳定运行。外，使用绝对压力包装可以防止芯片表面凝结和结冰，这可能导致性能下降甚至无法隔离产品。封组件用于内部和外部导线的传递和密封。座由Al2O3陶瓷材料制成。金化后，陶瓷面与其他金属具有良好的焊接性。线柱使用4J29科瓦合金，陶瓷，科瓦合金，过渡合金。合金的外环用银铜焊缝密封[4]。1显示了用于接头组件的材料的线性膨胀系数。
择具有相似热膨胀系数的材料，合理设计结构的每个部分，并利用材料之间的热特性来减少结构之间的应力。高温钎焊之后，密封组件的结构可以处于具有密封性能的紧密连接状态。验结果表明，该结构的密封组件的泄漏率大于1 * 10-9Pa·m2 / s，经高低试验后，泄漏率均未降低长期温度，可以保证绝对压力传感器的真空基准腔的密封性。于工作温度低，传感器的信号输出部分还必须耐低温。设计为使用密封组件和耐低温电缆进行电气连接。缆在低温下应始终保持良好的弹性和弯曲性能。电缆和电线的绝缘材料和护套材料由交联的乙烯-四氟乙烯共聚物（X-ETFE）制成时，该材料的电缆和电线的低温工作温度为-100℃，可以满足低温使用的要求。替使用焊料将电缆连接至密封组件的插针，而应使用压接连接器的结构设计，并使用铜弹簧插针进行电气连接；使用压接工艺将销钉连接到电缆的电线，销钉，然后与密封组件的销钉连接将提高弹簧销钉和销钉之间连接的可靠性。些点用于将两者固定在一起，从而提取传感器信号。外，恒温阀芯为防止裸露的电线，引脚和其他电气连接部件在低温下凝结，请在这些部件上涂上低温胶水以保护它们。2列出了-100℃的低温传感器，环境温度和200℃的高温的精度，以及-100℃温度范围内的零热漂移和热灵敏度漂移数据〜200℃。2表明，在低温和高温条件下，传感器的性能不受影响，并且精度保持在0.2％FS以上，并且热稳定性达到0.03％FS /℃。度为-100℃〜200℃。
传感器可以满足高温和低温工作要求。产品在-100℃和200℃下经受了240小时的高温和低温测试。过测试，传感器的精度仍然可以达到0.2％FS，表明该传感器可以满足高温和低温下长期工作的要求。开发低温绝对压力传感器，耐低温材料和结构（例如钛硅蓝宝石合金，陶瓷密封组件，低温电缆和连接件）时销用于解决传感器的耐低温性和绝对压力下密封可靠性的技术问题。
发一种在（0至500）kPa范围内的低温绝对压力传感器，其精度不超过0.2％FS，热漂移不超过0.03％FS /℃，并且工作温度范围为（-100至200）℃，可用于高温和低温下的电离。温下直接测量腐蚀性和腐蚀性介质的压力具有结构简单和易于操作的特点。高温和低温下可靠的工作。
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