本發(fā)明屬于測量技術領域，特別涉及到柔性差動溫度傳感器。

背景技術：

國防與工業(yè)大型設備的狹小曲面層間的溫度測量對于系統(tǒng)正常運行至關重要，但由于層間間隙狹小、接觸表面不規(guī)則，給傳統(tǒng)剛性溫度傳感器的安裝帶來困難，故而需要薄型柔性的傳感器，可以柔順地帖敷在狹小曲面層間來完成溫度測量任務。導電高分子復合材料具有溫敏性和柔韌性，故而可用于制備柔性溫度傳感器，以實現狹小曲面層間溫度測量。但是，這種復合材料的輸出電阻隨壓力而變化，而狹小曲面層間結構的兩個曲面在系統(tǒng)運行時會產生相對運動，因此安裝于層間的柔性溫度傳感器在測量中會受到壓力。因而，在溫度測量中傳感器的輸出會隨著壓力的變化而發(fā)生漂移，從而導致溫度傳感器性能下降。

技術實現要素：

本發(fā)明的目的是為克服已有技術的不足之處，提出一種抑制柔性溫度傳感器壓擾的方法。該方法設計了一種可減小壓擾的基于差動溫阻傳感單元的電橋系統(tǒng)；差動溫阻傳感單元包括電極層、窗口層和溫敏層；電極層由覆合有銅箔的絕緣薄膜構成，窗口層由開有窗口的絕緣薄膜構成，溫敏層由正溫阻正壓阻敏感膜和正溫阻負壓阻敏感膜構成；正溫阻正壓阻敏感膜由低導電相含量的炭黑填充聚二甲基硅氧烷復合材料構成，正溫阻負壓阻敏感膜由高導電相含量的炭黑填充聚二甲基硅氧烷復合材料構成。

基于差動溫阻傳感單元的電橋系統(tǒng)的制備方法包括以下步驟：

在絕緣薄膜上覆合四條銅箔作為電極層；在另一張絕緣薄膜上開四個窗口作為窗口層；所述的四個窗口包括兩個相互平行的短窗口和兩個相互平行的長窗口，兩個短窗口的寬度為0.5毫米、長度為0.41厘米，兩個長窗口的寬度為0.5毫米、長度為5.16厘米，兩個短窗口之間的垂直距離為3.33厘米、兩個長窗口之間的垂直距離為0.36厘米；

將涂有熱固膠的窗口層覆蓋在電極層之上，用柔性材料封裝機對由電極層、熱固膠和窗口層進行熱壓封裝，形成由電極層和窗口層組成的結構；清除溢出在窗口層的四個窗口處的熱固膠，以確保電極層的銅箔能通過窗口層的四個窗口裸露；電極層的銅箔通過窗口層的四個窗口裸露出來的部分作為兩條短電極和兩條長電極；兩條短電極的尺寸和位置與所述的兩個短窗口相同，兩條長電極的尺寸和位置與所述的兩個長窗口相同；將由電極層和窗口層組成的結構固定于旋轉平臺上備用；

將比表面積為480平方米/克的炭黑和聚二甲基硅氧烷按0.12∶1的體積比混合，在超聲振蕩的作用下將炭黑和聚二甲基硅氧烷在有機溶劑中攪拌；將有機溶劑揮發(fā)后形成的低導電相含量的炭黑填充聚二甲基硅氧烷復合材料膠狀物滴入固定于旋轉平臺上的由電極層和窗口層組成的結構的兩條長電極所圍成的區(qū)域之上，利用旋涂的方法形成所需厚度的低導電相含量的炭黑填充聚二甲基硅氧烷復合材料薄片，硫化成型后，去除溢出在兩條長電極所圍成的區(qū)域之外的低導電相含量的炭黑填充聚二甲基硅氧烷復合材料，使低導電相含量的炭黑填充聚二甲基硅氧烷復合材料成為橫跨在兩條長電極之間的正溫阻正壓阻敏感膜；

將比表面積為480平方米/克的炭黑和聚二甲基硅氧烷按0.26∶1的體積比混合，在超聲振蕩的作用下將炭黑和聚二甲基硅氧烷在有機溶劑中攪拌；將有機溶劑揮發(fā)后形成的高導電相含量的炭黑填充聚二甲基硅氧烷復合材料膠狀物滴入固定于旋轉平臺上的由電極層和窗口層組成的結構的兩條短電極所圍成的區(qū)域之上，利用旋涂的方法形成所需厚度的高導電相含量的炭黑填充聚二甲基硅氧烷復合材料薄片，硫化成型后，去除溢出在兩條短電極所圍成的區(qū)域之外的高導電相含量的炭黑填充聚二甲基硅氧烷復合材料，使高導電相含量的炭黑填充聚二甲基硅氧烷復合材料成為橫跨在兩條短電極之間正溫阻負壓阻敏感膜；

將正溫阻正壓阻敏感膜和正溫阻負壓阻敏感膜接入電橋的相對橋臂以完成可抑制壓擾的基于差動溫阻傳感單元的電橋系統(tǒng)的制備。

本發(fā)明的特點及效果：

用本發(fā)明的方法制備的基于差動溫阻傳感單元的電橋系統(tǒng)，其所包括的正溫阻正壓阻敏感膜和正溫阻負壓阻敏感膜的尺寸和導電相含量是通過大量的實驗分析得到的，可確保正溫阻正壓阻敏感膜和正溫阻負壓阻敏感膜的初始電阻接近相等，并且二者的電阻隨溫度的變化趨勢、相同隨壓力的變化趨勢相反。因此，正溫阻正壓阻敏感膜和正溫阻負壓阻敏感膜可作為電橋相對橋臂來實現對壓力干擾的抑制。用本發(fā)明提出的方法能有效抑制壓力對柔性溫度傳感器的干擾，可以應用于大型設備狹小曲面層間溫度測量等領域中。

附圖說明

圖1為電極層的俯視圖。

圖2為窗口層的俯視圖。

圖3為由電極層和窗口層組成的雙層結構的俯視圖。

圖4為基于差動溫阻傳感單元的電橋系統(tǒng)的示意圖。

圖1-圖4中，a代表電極層的絕緣薄膜；b代表覆合在電極層的絕緣薄膜上的的第一條銅箔；c代表覆合在電極層的絕緣薄膜上的的第二條銅箔；d代表覆合在電極層的絕緣薄膜上的的第三條銅箔；e代表覆合在電極層的絕緣薄膜上的的第四條銅箔；f代表窗口層的絕緣薄膜；g代表窗口層的絕緣薄膜上的第一個短窗口；h代表窗口層的絕緣薄膜上的第二個短窗口；i代表窗口層的絕緣薄膜上的第一個長窗口；j代表窗口層的絕緣薄膜上的第二個長窗口；k代表第一個短電極；l代表第二個短電極；m代表第一個長電極；n代表第二個長電極；o代表正溫阻正壓阻敏感膜；p代表正溫阻負壓阻敏感膜。

具體實施方式

如圖1所示，在絕緣薄膜a上覆合四條銅箔b、c、d和e作為電極層；如圖2所示，在另一張絕緣薄膜f上開四個窗口g、h、i和j作為窗口層；所述的四個窗口包括兩個相互平行的短窗口g與h和兩個相互平行的長窗口i與j，兩個短窗口的寬度為0.5毫米、長度為0.41厘米，兩個長窗口的寬度為0.5毫米、長度為5.16厘米，兩個短窗口之間的垂直距離為3.33厘米、兩個長窗口之間的垂直距離為0.36厘米；

將涂有熱固膠的窗口層覆蓋在電極層之上，用柔性材料封裝機對由電極層、熱固膠和窗口層進行熱壓封裝，形成由電極層和窗口層組成的結構；清除溢出在窗口層的四個窗口處的熱固膠，以確保電極層的銅箔能通過窗口層的四個窗口裸露，如圖3所示；電極層的銅箔通過窗口層的四個窗口裸露出來的部分作為兩條短電極和兩條長電極；兩條短電極k與l的尺寸和位置與所述的兩個短窗口g與h相同，兩條長電極m與n的尺寸和位置與所述的兩個長窗口i與j相同；將由電極層和窗口層組成的結構固定于旋轉平臺上備用；

將比表面積為480平方米/克的炭黑和聚二甲基硅氧烷按0.12∶1的體積比混合，在超聲振蕩的作用下將炭黑和聚二甲基硅氧烷在有機溶劑中攪拌；將有機溶劑揮發(fā)后形成的低導電相含量的炭黑填充聚二甲基硅氧烷復合材料膠狀物滴入固定于旋轉平臺上的由電極層和窗口層組成的結構的兩條長電極所圍成的區(qū)域之上，利用旋涂的方法形成所需厚度的低導電相含量的炭黑填充聚二甲基硅氧烷復合材料薄片，硫化成型后，去除溢出在兩條長電極所圍成的區(qū)域之外的低導電相含量的炭黑填充聚二甲基硅氧烷復合材料，使低導電相含量的炭黑填充聚二甲基硅氧烷復合材料成為橫跨在兩條長電極之間的正溫阻正壓阻敏感膜；

將比表面積為480平方米/克的炭黑和聚二甲基硅氧烷按0.26∶1的體積比混合，在超聲振蕩的作用下將炭黑和聚二甲基硅氧烷在有機溶劑中攪拌；將有機溶劑揮發(fā)后形成的高導電相含量的炭黑填充聚二甲基硅氧烷復合材料膠狀物滴入固定于旋轉平臺上的由電極層和窗口層組成的結構的兩條短電極所圍成的區(qū)域之上，利用旋涂的方法形成所需厚度的高導電相含量的炭黑填充聚二甲基硅氧烷復合材料薄片，硫化成型后，去除溢出在兩條短電極所圍成的區(qū)域之外的高導電相含量的炭黑填充聚二甲基硅氧烷復合材料，使高導電相含量的炭黑填充聚二甲基硅氧烷復合材料成為橫跨在兩條短電極之間正溫阻負壓阻敏感膜；

如圖4所示，將正溫阻正壓阻敏感膜o和正溫阻負壓阻敏感膜p接入電橋的相對橋臂以完成可抑制壓擾的基于差動溫阻傳感單元的電橋系統(tǒng)的制備。

實施例

在聚酰亞胺薄膜上覆合四條銅箔作為電極層；在另一張聚酰亞胺薄膜上開四個窗口作為窗口層；所述的四個窗口包括兩個相互平行的短窗口和兩個相互平行的長窗口，兩個短窗口的寬度為0.5毫米、長度為0.41厘米，兩個長窗口的寬度為0.5毫米、長度為5.16厘米，兩個短窗口之間的垂直距離為3.33厘米、兩個長窗口之間的垂直距離為0.36厘米；

將涂有熱固膠的窗口層覆蓋在電極層之上，用柔性材料封裝機對由電極層、熱固膠和窗口層進行熱壓封裝，形成由電極層和窗口層組成的結構；清除溢出在窗口層的四個窗口處的熱固膠，以確保電極層的銅箔能通過窗口層的四個窗口裸露；電極層的銅箔通過窗口層的四個窗口裸露出來的部分作為兩條短電極和兩條長電極；兩條短電極的尺寸和位置與所述的兩個短窗口相同，兩條長電極的尺寸和位置與所述的兩個長窗口相同；將由電極層和窗口層組成的結構固定于旋轉平臺上備用；

將比表面積為480平方米/克的炭黑和聚二甲基硅氧烷按0.12∶1的體積比混合，在超聲振蕩的作用下將炭黑和聚二甲基硅氧烷在正己烷中攪拌；將正己烷揮發(fā)后形成的低導電相含量的炭黑填充聚二甲基硅氧烷復合材料膠狀物滴入固定于旋轉平臺上的由電極層和窗口層組成的結構的兩條長電極所圍成的區(qū)域之上，利用旋涂的方法形成厚度為90微米的低導電相含量的炭黑填充聚二甲基硅氧烷復合材料薄片，硫化成型后，去除溢出在兩條長電極所圍成的區(qū)域之外的低導電相含量的炭黑填充聚二甲基硅氧烷復合材料，使低導電相含量的炭黑填充聚二甲基硅氧烷復合材料成為橫跨在兩條長電極之間的正溫阻正壓阻敏感膜；

將比表面積為480平方米/克的炭黑和聚二甲基硅氧烷按0.26∶1的體積比混合，在超聲振蕩的作用下將炭黑和聚二甲基硅氧烷在正己烷中攪拌；將正己烷揮發(fā)后形成的高導電相含量的炭黑填充聚二甲基硅氧烷復合材料膠狀物滴入固定于旋轉平臺上的由電極層和窗口層組成的結構的兩條短電極所圍成的區(qū)域之上，利用旋涂的方法形成厚度為90微米的高導電相含量的炭黑填充聚二甲基硅氧烷復合材料薄片，硫化成型后，去除溢出在兩條短電極所圍成的區(qū)域之外的高導電相含量的炭黑填充聚二甲基硅氧烷復合材料，使高導電相含量的炭黑填充聚二甲基硅氧烷復合材料成為橫跨在兩條短電極之間正溫阻負壓阻敏感膜；

將正溫阻正壓阻敏感膜和正溫阻負壓阻敏感膜接入電橋的相對橋臂以完成可抑制壓擾的基于差動溫阻傳感單元的電橋系統(tǒng)的制備。