設備故障診斷系統資訊：單晶硅SOI高溫振動故障診斷監測系統的研究及高溫低頻振動故障診斷監測系統解決方案

耐高低溫、高壓傳感器技術優勢:

1、 高壓耐高溫振動故障診斷監測系統是基于SOI技術，其敏感元件采用MEMS工藝，應用**的高能氧離子注入SIMOX（Separation by Implantation of Oxygen）技術，在單晶硅層表面以下形成埋層二氧化硅層，保證了傳感器能在250℃高溫下、及高壓下正常工作。一體化振動變送器將壓電傳感器和精密測量電路集成在一起，實現了傳統“傳感器+信號調理器”和“傳感器+監測儀表”模式的振動測量系統的功能；適合構建經濟型高精度振動測量系統。無線振動傳感器基于無線技術的機器狀態監測，具有振動測量及溫度測量功能，操作簡單，自動指示狀態報警。應用于工業設備狀態管理及監測控制系統；適合現場設備運行和維護人員監測設備狀態，及時發現問題，保證設備正常可靠運行。設備故障診斷系統具有緩變信號（如溫度、壓力、轉速、流量等）與動態信號（如振動信號）的數據融合處理功能；具有黑匣子記錄功能；系統滿足車輛振動沖擊環境下的使用要求。。

2、 密封系統結構上，采用不同激光焊接生產技術以及密封，避免了高溫工作環境下的O形密封圈的老化失效現象，提高了傳感器的穩定性及可靠性。

如何制造和生產適合高溫環境的振動故障診斷監測系統一直是國內外許多廠家和用戶關注的問題。 天津大學的研究人員也在國家自然科學基金的支持下對這一問題了深入的研究和探討。 高溫多晶硅振動故障診斷監測系統是目前傳感器市場上替代擴散硅振動故障診斷監測系統高溫壓力測量領域理想產品，但多晶硅的結構存在長程無序，使得多晶硅電阻膜的靈敏度低于單晶硅電阻膜。 基于此思想，天津大學姚蘇英教授等人對SOI高溫振動故障診斷監測系統的可行性和制作工藝了深入的研究。

所述 SOI 結構是用一層 SIO2薄膜將硅襯底與應變電阻層隔離而形成的。這種方法是將硅片直接與稀薄的單晶硅片 SOI 材料結合，襯底為高電阻率 p 型單晶硅片，然后用高濃度 b 擴散單晶硅片，用干等離子體法刻蝕電阻條，用液晶化學氣相沉積法在兩側沉積 SI3n4保護膜，在背面刻蝕窗戶，各向異性刻蝕硅杯。完成上述步驟后，再靜電、壓力焊接、封裝等工藝對芯片密封。與多晶硅振動故障診斷監測系統相比，單晶硅作為應變電阻材料具有更高的靈敏度，單晶硅材料具有同樣高的縱向和橫向靈敏度因子，這有利于優良的壓阻電橋的設計，應變電阻與襯底之間一個 SIO2介質層分離，減少了泄漏電流，顯著提高了傳感器的工作溫度范圍，接觸面匹配良好，沒有其他濾波層，避免了附加應力，改善了傳感器的電氣和機械特性，單晶硅 Soi 傳感器的制作方法與傳統的 CMOS 制作方法兼容，易于集成。因此，它是一種性能理想的高溫振動故障診斷監測系統。

相關技術介紹：

國內外高溫高量程振動故障診斷監測系統

目前我國國內外主要針對高溫高量程振動故障診斷監測系統的研究企業普遍可以采用應變式、壓電式及壓阻式結構。