一种基于S型电磁超材料的高温温度传感器设计

作     者：张春丽 吴倩楠 翟荣锭 刘雁飞 李孟委 ZHANG Chunli;WU Qiannan;ZHAI Rongding;LIU Yanfei;LI Mengwei

作者机构：中北大学半导体与物理学院山西太原030051 中北大学前沿交叉科学研究院山西太原030051 中北大学微系统集成研究中心山西太原030051 中北大学仪器与智能未来技术学院山西太原030051 中北大学仪器与电子学院山西太原030051 

出 版 物：《传感技术学报》 (Chinese Journal of Sensors and Actuators)

年 卷 期：2024年第37卷第3期

页      面：389-395页

核心收录：

学科分类：07[理学] 070302[理学-分析化学] 0703[理学-化学] 

基　　金：山西省双一流人才计划建设项目(11012315) 山西省双一流学科建设国家一流课程建设项目(11013168) 山西省双一流学科建设项目(11013351) 山西省双一流学科国家级未来技术学院建设项目(11013169) 

主　　题：温度传感器 电磁超材料 碳氮化硅 S型 高温传感器 高灵敏度 

摘      要：针对目前超材料温度传感器存在的量程小且灵敏度较低的问题,设计了一种碳氮化硅基的S型超材料的高温传感器。通过CST电磁仿真软件对超材料温度传感器进行模拟仿真,在其他结构参数一定的情况下,对金属条的长度、宽度、厚度、条间隙及基板厚度等参数进行了设计与优化,确定了传感器结构的最佳尺寸,同时分析了传感器的谐振频率对温度的影响。结果表明,在28℃~1000℃下平均灵敏度可达5.674 MHz/℃。与之前报道的高温传感器相比,灵敏度提高了5倍,这种高灵敏度温度传感器可为航空发动机、武器装备等系统中的高温测试提供一种技术手段。