电阻应变式纳米膜压力传感器是基于金属应变原理而制成，其敏感元件是金属弹性体上的多层纳米膜结构。弹性体采用经处理的金属圆形平膜片，在精密抛光的膜片上制作纳米固体Ta205薄膜离层，然后，在其上再制作纳米量能的Ni-Cr薄膜功能材料，通过微细加工技术构成惠斯登电桥，电桥电阻用纳米Si02膜钝化保护，应变信号用金丝引出。当被测压力作用膜片上时，膜片立即产生弹性形变，应变电阻发生变化，电桥失去平衡，从而产生与被测压力成正比的电压信号，以实现对被测压力的准确测量。
主要技术特点电阻应变式纳米膜压力传感器采用低能离子加速器轰击的动能转换搬迁原子的新技术，其技术特点是：
①原位生长多层不同功能的纳米薄膜材料；
②原位剥离技术提高薄膜层间的结合力；
③原位稳定性处理；
④原位化合物纳米薄膜的制备。该产品具有鲜明的独创性，主要是在工作温度范围内，尤其是在高温条件下具有可忽略的极小零点漂移误差，彻底解决了长期以来粘贴应变式压力传感器的零点漂移误差大导致传感器的不稳定性问题，是粘贴应变式压力传感器更新换代的新产品。此外，该传感器具有其他传感器不能同时具有的高温度、高精度、高压力、抗恶劣环境、抗电磁核辐射干扰等优良性能。产品具有鲜明的创造性和先进性，技术程度成熟。主要技术指标测量范围：0-100MPa；
准确度等级：0.1、0.2级；
工作温度范围：-40℃—180℃；
零点时漂：<0.1%F.S/年；
零点温漂：0.005％F.S/℃；
长期稳定性：≥10年；
桥臂电阻：2—10千欧；
绝缘电阻：≥5000兆欧（100VDC）推广目的和意义目的：我国压力传感器市场归纳为四种类型，即溅射薄膜式、电容式、扩散硅压阻式、粘贴应变式。这类产品其技术性能不能同时具备高精度、高稳定、高可靠性的特点，不能满足我国航空、航天、军工、石油、化工、冶金及其他工业过程自动控制对压力精确测量的要求。目前上述行业所用的高性能压力传感器80%以上依赖进口，每年花去国家大量外汇。本项目研究目的是研究、开发同时具有高精度、高可靠性、高稳定性、超高温度（或超低温度）的纳米压力传感器，以满足国内对高性能压力传感器的迫切需要。
意义：该产品研究开发成功，将填补国内空白，产品整体性能达到国际先进水平。产品替代进口，并逐步出口创汇，为中国传感器走向世界作出积极的贡献。实施该项目的基础条件1.本公司拥有以低能离子加速器溅射薄膜剥离设备、离子束溅射干法蚀刻设备等为主纳米压力传感器的工艺生产线。包括有原子搬迁、光刻、图形腐蚀、热处理、电老化、激光焊接、真空烧结、电器测试、微电压测量、标定等生产设备和仪器仪表。厂房面积约500m2，局部净化面积约50m2。
2.本公司开发的普通型纳米（-40℃—150℃）压力传感器已生产出来。已通过湖南省计量产品质量监督检验站的严格测试，各项技术指标达到设计要求，公司已取得《中华人民共和国制造计量器具许可证》。通过小批量生产，已取得了一定的实践经验。生产工艺流程基本合理，生产工艺规范、工艺检验规范都已完善，质量保证和质量监控体系正在进一步完善。
3.通过小批量生产，所取得的成熟工艺和解决的一些技术关键可移植到本课题的开发应用中，为其打下较好的工艺与技术基础。
4.本公司拥有一支以教授级高级工程师、高级工程师、工程师为主体的技术队伍，其中教授级高工是享受政府特殊津贴的专家。长期从事离子束溅射技术和压力传感器的研究。所取得的成绩有：获得国家级科技进步三等奖两项；电子部科技进步一等奖三次，二等奖两项；国家经委优秀新产品奖一项，均排列第一名。利用离子束溅射技术开发的航天用运载火箭发动机压力测量的溅射型应变式合金薄膜压力传感器获航天工业总公司科技进步奖二等奖一项，排名第二。评价情况
电阻应变式纳米膜压力传感器是国家“十五”计划重点支持的技术领域项目。本产品于2001年10月通过湖南省科技厅组织的专家鉴定，由院士、教授等专家组成的专家委员会认为：“该产品是一种性能优异的压力参数测量科技创新产品，为国内首创，整体性能指标达到国际先进水平。”国内外市场前景该产品将优先在航天飞行器、飞机、坦克、舰艇、战车等军事装备中应用，为我国军用压力传感器提供新产品。
主要用于运载火箭、飞机、坦克、舰艇等发动机的压力测控以及军用卫星燃料控制系统、导弹地面发射系统及其他液压控制系统的压力测控。同时还将广泛应用于石油、能源、交通、冶金、医药、轻纺、机械、煤矿、供排水等领域，市场前景广阔。
全球2000年传感器产品销售额400亿美元，压力传感器占据60%。
我国2001年销售压力传感器140万只，约40亿元人民币。其中60%的高性能产品靠进口解决。本项目研制成功，将大量减少我国高性能压力传感器的进口量，为国家节省大量外汇。
本项目产品销售价格仅为国外同类产品的25%，具有巨大的市场竞争力和广阔的市场前景。 |
