基于光学读出的微悬臂梁温度传感器研制

• 作者: 吴定强 张青川 邬林
• 来源期刊: 实验力学
• 学科: 工学
• 关键词: 微悬臂梁 温度传感器 光杠杆 高分辨率 热应力
• 年，卷（期）: 2012,（6）
• 页码范围: 696-702
• 分类号: TP212.11
• 语种: 中文

摘要

为实现对环境温度的高分辨率、快速、准确测量,设计制作了一种基于光学读出的微悬臂梁温度传感器.由于组成微悬臂梁的两种材料——金和氮化硅热膨胀系数的差异,在温度变化时,梁内部会产生热应力导致其弯曲变形.不同温度下梁的弯曲变形量不同,利用光杠杆方法检测出此变形,经标定后就能实现环境温度的准确测量.实验中设定系统光臂长度为25mm,采用商业化三角形微悬臂梁(长200μm、宽40μm、氮化硅层厚0,6μm,金层厚60nm)对传感器进行了测试,实验结果显示其测量重复性好,温度分辨率达到0.02℃.对于特定尺寸的微悬臂梁,通过优化其双材料厚度比,温度分辨率可达10-4℃,可用于环境温度的精密测量.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	张青川	中国科学技术大学中科院材料力学行为和设计重点实验室	68	411	12.0	15.0
2	邬林	中国科学技术大学中科院材料力学行为和设计重点实验室	4	10	2.0	3.0
3	吴定强		2	2	1.0	1.0