氧化铝陶瓷基无线无源压力传感器的高温性能研究.pdf

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1、第27卷第9期传感技术学报V01．27No．92014年9月CHINESEJOURNALOFSENSORSANDACTUATORSSept．2014High-TemperaturePerformanceofWirelessPassivePressureSensorBasedonAluminaCeramicRENZhong，CAITing，TANQiulin，，LIChen，ZhengTingli，XIONG咖(1．ScienceandTechnologyonElectronicTestandMeasurementLaboratory，Nor

2、thUniversityD厂China，Taiyuan030051，China；．KeyLaboratoryojInstrumentationScienceandDynamicMeasurementMinistryo{Education．NoahUniversity《China．Taiyuan030051．China3．NationalKeyLaboratoryFundamentalScienceMico／Nano·Deviceand&~temTechnology，ChongqingUniversity，Chongqing400044，Ch

3、ina)Abstract：AwirelesspassiveLCresonantpressuresensorbasedonaluminaceramicisfabricatedbythehightem—peraturesinteringceramicprocess，andcylindricalhelicalantennaandastructureofinsulationmaterialaredesignedtorealizethewirelesscouplingtestforthesensorinhightemperatureenvironme

4、nt．Thehightemperatureperform—anceofthesensorisanalyzedanddiscussedbystudyingtheimpedance—frequencycharacteristicsunderdifferenttemperatures．Theresultsshowthatthehighestinstantaneoustemperatureoftheterminalofthetestantennais188．4℃whenthetemperatureisrangedfrom29℃(roomtemper

5、ature)to700℃，whichensuresthereliabilityofthetestonthesensorunderhightemperature．Theaveragechangeofresonantfrequencytotemperatureis1．314kHz／~C，andtherelativechangeofthetwicetestsis3．81％，withgoodreproducibility．Thepressuresensorcanbeusedtomeasurethepressureunderhightemperatu

6、reandharshenvironment，andthestudyofthehightemperatureperform—anceofthesensorlaidagoodbasisforaccuratelyreadingthepressuresigna1．Keywords：pressuresensor；wirelesspassive；hightemperature；zerodrift；resonantfrequencyEEACC：7230doi：10．3969／j．issn．1004-1699．2014．O9．003氧化铝陶瓷基无线无源压力

7、传感器的高温性能研究术任重，蔡婷，谭秋林'，李晨，郑庭丽。，熊继军'(1．中北大学电子测试技术重点实验室，太原030051；2．中北大学仪器科学与动态测试教育部重点实验室，太原030051；3．重庆大学新型微纳器件与系统技术国家重点学科实验室，重庆400044)摘要：利用高温烧结陶瓷技术制备了一种基于氧化铝陶瓷的Lc谐振式无线无源压力传感器，并通过合理地设计圆柱螺旋天线以及隔热结构，实现了该传感器在高温环境中的无线耦合测试。研究了传感器在不同温度下的阻抗频率特性，分析并探讨了传感器的高温性能。测试结果表明，在29℃(室温)至700℃的温度范

8、围内，测试天线端的最高瞬时温度为188．4℃，保证了传感器高温测试的可靠性。谐振频率对温度的平均变化量为1．314kHz／~，两次重复性测试的相对变化量为3．81％，重复性较好。