[发明专利]具有非对称金属合金薄膜结构的高温传感器及制作方法

说明书

本发明提供一种具有非对称金属合金薄膜结构的高温传感器及制作方法，该传感器包括铂金属传感器本体，铂金属传感器本体上涂覆有非对称金属合金薄膜结构，非对称金属合金薄膜结构具有薄膜层以及厚膜层，薄膜层覆盖部分的面积为铂金属传感器本体面积的一半，厚膜层覆盖部分的面积为铂金属传感器本体面积的另一半，薄膜层的厚度为100‑300nm，厚膜层的厚度为50‑100um。本发明的方法应用于上述的传感器。应用本发明可以增强铂金属高温传感器的耐高温特性，并降低其在高温下工作的脆化效应。

技术领域

本发明涉及传感器技术领域，尤其涉及一种具有非对称金属合金薄膜结构的高温传感器及应用于该高温传感器的方法。

背景技术

常用的铂电阻传感器具有测温精度高、稳定性好、性能可靠等特点，但是在测量500℃以上的温度时，由于铂电阻长期在高温下很容易劣化而变脆。因此在高温下很难长期可靠应用。从高温合金材料来说，以铁、镍、钴为基，能在600℃以上的高温及一定应力作用下长期工作，具有优异的高温强度，良好的抗氧化和抗热腐蚀性能，良好的疲劳性能、断裂韧性等综合性能。除基体元素(铁、钴、镍)外，如果高温合金中比如添加Ta、Re、W、Mo等难熔元素可以较大的增强其高温稳定性。

铂电阻温度传感器的基本工作原理是随着外界温度的变化其电阻也同时发生相应的变化。通过测量电阻的大小从而获得外界测量的温度的变化。但是当该类传感器处于500度以上的温度时很容易脆化，不能长期应用，因此需要利用特殊合金材料对该类传感器进行增固增稳。然而，在增固增稳的同时需要考虑铂电阻的热胀冷缩特性，现有的产品难以解决上面所出现的各个问题。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种可以增强铂金属高温传感器的耐高温特性，并降低其在高温下工作的脆化效应的具有非对称金属合金薄膜结构的高温传感器。

本发明的另一目的是提供一种上述具有非对称金属合金薄膜结构的高温传感器的制作方法。

为了实现上述主要目的，本发明提供的一种具有非对称金属合金薄膜结构的高温传感器，包括铂金属传感器本体，所述铂金属传感器本体上涂覆有非对称金属合金薄膜结构，所述非对称金属合金薄膜结构具有薄膜层以及厚膜层，所述薄膜层覆盖部分的面积为所述铂金属传感器本体面积的一半，所述厚膜层覆盖部分的面积为所述铂金属传感器本体面积的另一半；所述薄膜层的厚度为100-300nm，所述厚膜层的厚度为50-100um。

进一步的方案中，所述非对称金属合金薄膜结构为非对称镍锰合金薄膜结构，所述薄膜层是厚度为100-300nm的镍锰合金薄膜，所述厚膜层是厚度为50-100um的镍锰合金薄膜。

更进一步的方案中，所述薄膜层的厚度为200nm。

更进一步的方案中，所述厚膜层的厚度为100um。

更进一步的方案中，所述薄膜层与所述厚膜层位置不在同一水平高度上，并形成非对称位置结构，所述薄膜层靠近于所述铂金属传感器本体的接线端设置，所述厚膜层相对于所述薄膜层远离于所述铂金属传感器本体的接线端设置。

更进一步的方案中，在所述铂金属传感器本体的接线端涂覆有薄膜绝缘层。

更进一步的方案中，所述薄膜绝缘层是厚度为100-300nm的镍锰合金薄膜。

更进一步的方案中，所述薄膜绝缘层是厚度为200nm的镍锰合金薄膜。

更进一步的方案中，所述铂金属传感器本体的接线端为引线电极。