應(yīng)變式薄膜微傳感器的制備與性能表征的試驗(yàn)研究.pdf

1、精密、超精密加工技術(shù)的不斷發(fā)展，要求切削力測量傳感器及系統(tǒng)微小化、高精度、高分辨率、高響應(yīng)、實(shí)時(shí)性等。研制高精度、能適應(yīng)惡劣環(huán)境測量壓力要求的薄膜電阻測力傳感器具有廣闊的應(yīng)用前景和良好的社會(huì)效益?；贛EMS技術(shù)，在刀具內(nèi)嵌入薄膜微傳感器用于測量切削力，可以直接反映刀具的工作情況，具有準(zhǔn)確、有效、可靠性高等特點(diǎn)。
　　為研制出性能優(yōu)良適用于高溫等惡劣環(huán)境的切削力測量用合金薄膜傳感器，結(jié)合新型合金薄膜材料的基本性能，與離子束、磁控濺

2、射技術(shù)進(jìn)行新型薄膜傳感器的設(shè)計(jì)與制作。本文在對薄膜傳感器的測力原理進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)了一種嵌入刀具的薄膜測力傳感器，利用仿真軟件對其基本測量性能進(jìn)行了仿真研究，并根據(jù)研究結(jié)果對傳感器進(jìn)行了相應(yīng)改進(jìn)，結(jié)合成熟的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)其無線監(jiān)測。
　　利用壓阻與應(yīng)變效應(yīng)制作設(shè)計(jì)了一種新型 NiCr合金薄膜傳感器，分析了其測量原理，設(shè)計(jì)了多種薄膜傳感器制作方案，選擇硅片、載玻片、鈦合金、Ni80Cr20、氮化硅等材料進(jìn)行傳感器的制作。對金屬

3、基底的加工方法進(jìn)行了研究，并根據(jù)加工效果選擇了最佳的基底材料鈦合金。就本底真空度、起輝氣體流量、起輝氣體濺射壓強(qiáng)、設(shè)備濺射功率等因素進(jìn)行了不同參數(shù)的單因素與正交試驗(yàn)，測量試驗(yàn)平均濺射速率等因素后，選定了一組最佳濺射工作參數(shù)用于制作薄膜傳感器。利用最佳制作工藝參數(shù)濺射制備了切削力測量用薄膜傳感器，測試分析了其各項(xiàng)性能，在此基礎(chǔ)上改進(jìn)制備工藝，進(jìn)行了靜力學(xué)與單向切削力采集試驗(yàn)。
　　通過研究材料的基本性能，探討了應(yīng)變式傳感器工作的基本