基于蓝宝石MEMS技术的Fabry-Perot压力传感器用于高温环境,最高可达1500°C

科学领域:

• 材料科学 材料科学 材料科学
• 光学工程是指光学工程.
• 传感器技术 传感器技术

背景情况:

• 高温环境对传统传感器材料构成重大挑战.
• 现有的传感器往往缺乏在极端条件下所需的精度和稳定性.
• 蓝宝石的独特特性使其成为用于高温传感应用的有希望的材料.

研究的目的:

• 开发和展示一个温度补偿的光纤Fabry-Perot压力传感器.
• 能够在高达1500°C的环境中准确测量压力.
• 克服当前高温传感技术的局限性.

主要方法:

• 使用蓝宝石直接粘合制造双重Fabry-Perot腔的制造.
• 一个镜头和耐热包装的集成,用于远程信号提取.
• 开发一种温度补偿算法,用于准确的压力读数.

主要成果:

• 实现了同时测量温度 (25-1500°C) 和压力 (0-1 MPa).
• 传感器分辨率为0.1%的FS. 和高温重复率为1.73%的FS.
• 压力测量准确度为0.86%的FS. 在有效的热交叉消除后.

结论:

• 拟议的蓝宝石MEMS传感器在极端温度下有效测量压力.
• 温度补偿显著提高了准确性,并消除了热交叉声.
• 这项技术为高温工业和科学应用提供了强大的解决方案.