[發(fā)明專利]一種具有高空間分辨率的柔性薄膜熱電偶溫度傳感器

在審

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• 申請日: 2019-03-04
• 公開（公告）號: CN109781287A
• 公開（公告）日: 2019-05-21
• 發(fā)明（設計）人: 田邊;汪存峰;張仲愷;蔣莊德;史鵬;王偉超
• 申請（專利權）人: 西安交通大學
• 主分類號: G01K7/02
• 分類號: G01K7/02
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 徐文權

1.一種具有高空間分辨率的柔性薄膜熱電偶溫度傳感器，其特征在于，包括柔性絕緣基底(1)以及依次沉積于柔性絕緣基底(1)表面的正極熱電偶薄膜陣列(2)及負極熱電偶薄膜陣列(3)，其中，正極熱電偶薄膜陣列(2)與負極熱電偶薄膜陣列(3)之間存在多個重疊區(qū)域，正極熱電偶薄膜陣列(2)與負極熱電偶薄膜陣列(3)的重疊區(qū)域組成熱節(jié)點(4)，柔性絕緣基底(1)的表面分為敏感區(qū)域(5)及非敏感區(qū)域，各熱節(jié)點(4)位于敏感區(qū)域(5)內，正極熱電偶薄膜陣列(2)中各正極熱電偶薄膜的端部及負極熱電偶薄膜陣列(3)中各負極熱電偶薄膜的端部均連接有冷端(6)，且各冷端(6)位于非敏感區(qū)域內。

2.根據權利要求1所述的具有高空間分辨率的柔性薄膜熱電偶溫度傳感器，其特征在于，柔性絕緣基底(1)的材質為聚酰亞胺、聚對苯二甲酸乙二醇酯或聚萘二甲酸乙二醇酯。

3.根據權利要求1所述的具有高空間分辨率的柔性薄膜熱電偶溫度傳感器，其特征在于，正極熱電偶薄膜陣列(2)的材質為氧化銦錫，負極熱電偶薄膜陣列(3)的材質為氧化銦。

4.根據權利要求1所述的具有高空間分辨率的柔性薄膜熱電偶溫度傳感器，其特征在于，正極熱電偶薄膜陣列(2)中各正極熱電偶薄膜的寬度及負極熱電偶薄膜陣列(3)中各負極熱電偶薄膜的寬度均為1mm，敏感區(qū)域(5)的邊長為12mm，熱節(jié)點(4)的數目為16個，柔性絕緣基底(1)的邊長為35mm。

5.根據權利要求1所述的具有高空間分辨率的柔性薄膜熱電偶溫度傳感器，其特征在于，在制備時，正極熱電偶薄膜陣列(2)與負極熱電偶薄膜陣列(3)通過金屬掩膜板的物理遮擋或者光刻掩膜進行圖形化。

6.根據權利要求1所述的具有高空間分辨率的柔性薄膜熱電偶溫度傳感器，其特征在于，正極熱電偶薄膜陣列(2)與負極熱電偶薄膜陣列(3)均通過磁控濺射法在室溫條件下沉積于柔性絕緣基底(1)上，其中，濺射的功率為100-200W，氬氣流量為30sccm，真空度為3×10^-6torr，柔性絕緣基底(1)的溫度為室溫。

7.根據權利要求6所述的具有高空間分辨率的柔性薄膜熱電偶溫度傳感器，其特征在于，在沉積正極熱電偶薄膜陣列(2)與負極熱電偶薄膜陣列(3)之前，先通過氬氣離子轟擊柔性絕緣基底(1)的表面，然后將正極熱電偶薄膜陣列(2)與負極熱電偶薄膜陣列(3)依次沉積于柔性絕緣基底(1)的表面。

8.根據權利要求1所述的具有高空間分辨率的柔性薄膜熱電偶溫度傳感器，其特征在于，正極熱電偶薄膜陣列(2)的形狀、負極熱電偶薄膜陣列(3)的形狀、敏感區(qū)域(5)的形狀和熱節(jié)點(4)的數目及位置均根據待測物體的測量要求進行確定。

9.根據權利要求1所述的具有高空間分辨率的柔性薄膜熱電偶溫度傳感器，其特征在于，冷端(6)通過補償導線與外部設備相連接。