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Preparation of the Thermocouple Sensor with Micron Scale Film Thickness By Yunchenming Wu A Dissertation Submitted to China Jiliang University In partial fulfillment of the requirement For the degree of Master of Engineering China Jiliang University March, 2014 万方数据中图分类号 学校代码 10356 UDC 681 密级 公开硕士学位论文 MASTER DISSERTATION 微米尺度膜厚薄膜热电偶传感器的研制 Preparation of the Thermocouple Sensor with Micron Scale Film Thickness 作 者 邬云晨明 专业领域 仪器仪表工程 校内导师 叶树亮教授 校外导师 陈丹超高级工程师 申请学位 工学硕士 论文类型 应用研究 二〇一四年三月万方数据独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的研究成果,除了文中特别加以标注和致谢之处外,论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果,也不包含为获得中国计量学院或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。 学位论文作者签名: 签字日期: 年 月 日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解 中国计量学院 有关保留、使用学位论文的规定。特授权 中国计量学院可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。(保密的学位论文在解密后适用本授权说明) 学位论文作者签名: 导师签名: 签字日期: 年 月 日 签字日期: 年 月 日 万方数据致谢我衷心的感谢我的校内导师叶树亮教授以及我的校外导师陈丹超副教授。在我攻读硕士学位期间,无论是学习还是生活,两位老师都给予了我无私的关心和帮助。两位老师渊博的学识,严谨的治学态度,对待科研教育认真负责、创新的态度,必将影响我终身,永远激励着我不断前进。导师的言传身教使我终身受益,在此再次表达我对我的两位导师的敬意和谢意,并致以最诚挚的祝愿。在课题研究过程中,杨遂军老师的指导与帮助让我收获很大,不仅体现在研究方法,也表现在为人处事当中,在此向杨老师表示衷心的感谢和诚挚的敬意。在研究生期间,感谢侯德鑫、邱建、张炜等老师在学业上对我的指导帮助以及在生活中对我的关心和爱护,在此表示衷心的感谢,祝愿他们身体健康、事业有成! 在论文研究和论文撰写的过程中,还得到了实验室傅琳、杨恒、杨娜、陈磊侃、曾颖、安晨、祁漫宇等研究生的建议与帮助,我在此对他们表示衷心的感谢,祝愿他们学业有成! 感谢所有关心、帮助过我的老师、同学、朋友们,陪我度过了人生中一段十分重要和美好的时期。最后,我还要感谢我的家人,感谢他们二十多年来养育和教育,以及求学路上对我的鼎力支持和无私帮助,使我能专心科研并顺利完成学业,他们的支持是支撑我无畏无惧的力量源泉,他们对我的殷切期望是我提醒自己不断进步的精神支柱,谢谢你们。邬云晨明 2014 年 3 月万方数据 I 微米尺度膜厚薄膜热电偶传感器的研制摘要: 近年来,随着测温需求的不断变化,对测量范围、精度、响应速度及安装方式等方面的要求也在不断地提高。薄膜热电偶逐渐成为微、小尺度集成式传热测试领域的重要研究方向之一。目前,薄膜热电偶传感器材料单一、使用温度低,难以用于高温段的测量;薄膜制备的效率低、成本高,薄膜温度传感器难以产品化;这些问题都成为了阻碍薄膜热电偶微型化、集成化、精密化发展的桎梏。本课题以传感器的工作温度、精度、一致性、重复性及响应速度等为设计指标,通过研究传感器的热电转换机理、热电偶结构、热电极材料、加工工艺及性能评价方法等关键问题,基于塞贝克效应原理,实现响应快、准确度高, 制备工艺简单高效、适合推广的薄膜传感器的研制。本文的主要研究内容有: 1. 分析温度传感器的工作机理,确定传感器材料,如电