Page 111 - 航空电子传感器技术的研究与应用

Research and Application of Avionics Sensor Technology
航空电子传感器技术的研究与应用

基于微机械加工制备的 SiC 压力传感器，可用于航空航天型号的高温压力参
数测量，一直是国内外航天军工传感器研制单位的研究热点。十二五期间，北京
遥测技术研究所完成了第一代 SiC 高温压力传感器的研制，并成功完成多次飞行

试验测试，具备 800℃以上高温压力测量能力，与当时的国际水平基本相当。
在动压测量方面，美国 PCB 公司生产的动态压力传感器响应速度快、幅值
和频率范围较宽。主要应用爆炸零件测试、爆炸冲击波检测。借助微电子技术的
发展，PCB 公司最早于 70 年代已将电压前置放大器制成微型电路并植入压电传

感器，即 ICP 压电传感器。因其具有低阻输出特性，所以可采用普通的双芯电缆
实现传感器与后端采集设备的长距离连接，且传感器的灵敏度不受连接电缆长度
的影响，甚至可适用于潮湿环境下的测试，而且每个测量通道成本远低于传统电
荷型的测量产品。

自 20 世纪 60 年代以来，我国就开始爆炸冲击波测量技术的研究工作。从
80 年代至今，国内的北理工、南理工、航天一院某所、兵器某所、中北大学等
多家单位均对冲击波超压测试系统进行了研究和开发，并相继取得了一定的成果。
目前，我国在武器毁伤威力场测量和新型发动机动态压力测量领域，对具有宽响

应频带、高固有频率和极快响应速度等优异性能的动态压力传感器有着迫切的需
求。北京遥测技术研究所在爆破冲击测量需求的牵引下，已完成冲击波超压传感
器工程产品的研制工作，其灵敏度为 0.06pC/kPa、固有频率为 450kHz，综合性
能达到国外同类尖端产品水平。

2. 温度及热流传感器
温度传感器使用范围广泛、数量众多。它的技术发展历程可分为三个阶段：
分离式、模拟集成式和数字式。目前正在向网络化、智能化的方向发展。从温
度敏感原理来看，薄膜材料技术的发展使得薄膜热电偶温度传感器得到越来越

广泛的应用。早在 1993 年，弗吉尼亚理工大学的 Diller 教授率先展开了薄膜热
电堆热流传感器设计、加工工艺进行了研究，于 2003 年与 Vatell 公司合作生产
HFM6/7/8 系列薄膜热电堆热流传感器商用产品。产品共 5 个系列，工作温度
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300 ～ 850℃，有 E 型和 S 型两种类型，可测量 10kW/m 以上的热流。NASA 格
林研究中心早在 2005 年已经加工出了耐高温的薄膜型热流传感器，有多种结构
类型，可应用于风洞或叶片表面的热流测试，工作温度高达 1000℃。图 5NASA
格林研究中心的薄膜热电堆式热流传感器为满足极限环境下的温度测量需求，美

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