本发明属于应变传感器，具体涉及一种高温薄膜型应变传感器，更具体涉及一种高温下具有高灵敏度及快响应的薄膜型应力应变传感器。
背景技术：
1、随着航天工业的不断发展，复杂的工作环境对于航天发动机的性能提出极高的挑战，很多的飞行部件要在高温高压强振动当中工作。精准感知飞行器各部件的使用情况、维护飞行器的正常运作依赖各种极端条件下使用的传感器。在高温环境中航天飞行器的很多部件会产生一系列的热应力，实时监测这些热应力的大小对保障航天飞行器的飞行安全是十分重要的。
2、电阻应变片是基于电阻应变效应，通过检测电阻的变化得到被测物体的应变，测量时电阻应变片直接与被测物体接触，能较准确地传递被测物体应变。常见的电阻应变片按照敏感栅制备工艺的不同可分为丝式、箔式、薄膜式、厚膜式应变片。其中薄膜应变片是采用激光脉冲沉积、真空蒸镀、磁控溅射等薄膜制备方法进行制备。航天发动机各零部件在工作过程中面临高温、高压、强振动的复杂环境，需要实时检测部件受到的热应力情况。温度变化会使应变片电阻发生变化，同时使得应变片与被测物体发生热膨胀，影响真实应变的测量。目前的商用高温应变片使用温度不高(200℃以内)，灵敏度较低(2左右)。
技术实现思路
1、为了解决上述技术问题，本发明提供了一种高温薄膜型应变传感器，在高温下具有高灵敏度及快响应，在500℃保温条件下有极高的灵敏度，本发明高温薄膜应变传感器对测试环境入侵性小，制备材料耐高温，很好地解决了以上问题。
2、本发明具体是通过如下技术方案来实现的。
3、一种高温薄膜型应变传感器，包括基底，所述基底上沉积有应变敏感栅，所述应变敏感栅的材料是由氧化铟锡层和铂层构成的复合薄膜，所述氧化铟锡层沉积在所述基底上，所述铂层沉积在所述氧化铟锡层上。
4、所述应变敏感栅包括多条纵栅，多条所述纵栅并列沉积于所述基底上，相邻的两条纵栅之间连接有横栅，所述横栅沉积于所述基底上，所述纵栅和横栅构成连续s型结构，所述连续s型结构两端分别连接有过渡栅的一端，两个所述过渡栅的另一端分别连接有电极；
5、所述横栅、纵栅、过渡栅和电极均是由氧化铟锡层和铂层构成的复合薄膜，所述氧化铟锡层沉积在所述基底上，所述铂层沉积在所述氧化铟锡层上。
6、ito(即氧化铟锡)和铂耐温性能好，ito和pt的复合高温薄膜应变传感器有较高的应变因子gf，实验室条件下gf可达10以上。同时ito具有负温度系数，pt具有正温度系数，叠层薄膜正负温度系数相互抵消，电阻随着温度的变化较为稳定，降低了热输出对应变灵敏因子测量的影响。
7、在本发明优选的实施例中，所述氧化铟锡层中含有氧化铟的质量分数为50％，氧化锡的质量分数为50％。ito是一种铟(iii族)氧化物(in2o3)and锡(iv族)氧化物(sno2)的混合物，通常质量比为90％in2o3，10％sno2，本发明采用的ito成分是氧化铟：氧化锡质量比为5:5，能够在500℃高温条件下有极高的灵敏度。
8、在本发明优选的实施例中，氧化铟锡层厚度为450nm，铂层厚度为50nm。不同于常规金属箔式应变片几微米的厚度，本发明中高温薄膜应变栅厚度为500nm，能较好地传递被测物体在高温下的应变。
9、在本发明优选的实施例中，连续s型结构的长度是6.3mm，宽度是2.4mm，纵栅宽度是0.15mm，相邻的两条纵栅间距是0.3mm。
10、在本发明优选的实施例中，氧化铟锡层和铂层通过磁控溅射方法沉积。
11、在本发明优选的实施例中，基底为0.5mm厚度的氧化铝薄片，长度是25mm、宽度是17mm。
12、在本发明优选的实施例中，所述应变传感器耐温值为500℃。
13、在本发明优选的实施例中，通过高温胶固定在待测部件的表面。
14、在本发明优选的实施例中，用导电银胶涂刷电极，连接铂金丝，以用于测量电阻变化。
15、本发明与现有技术相比具有如下有益效果：
16、本发明提供了一种在高温环境下使用的薄膜应变传感器，在基底上沉积有应变敏感栅，应变敏感栅的材料是由氧化铟锡层和铂层构成的复合薄膜，氧化铟锡层沉积在基底上，铂层沉积在氧化铟锡层上，氧化铟锡层中含有氧化铟的质量分数为50％，氧化锡的质量分数为50％，在500℃下具有较高的应变灵敏系数。
17、应变敏感栅沉积在基底并安装在耐高温等强度悬臂梁上，基底传递悬臂梁应变到应变敏感栅，应变敏感栅将应变转化为器件电阻的变化。应变灵敏度反映了应变-电阻信号转化的灵敏程度，一般金属箔式商用应变片的灵敏度是2左右，耐温在200℃以内。本发明的一种高温薄膜应变传感器可以在常温到500℃下使用，在500℃保温条件下有极高的灵敏度，同时在常温下有较短的响应时间。不同于常规金属箔式应变片几微米的厚度，高温薄膜应变栅厚度为500nm，能较好地传递被测物体在高温下的应变。
1.一种高温薄膜型应变传感器，其特征在于，包括基底(2)，所述基底(2)上沉积有应变敏感栅(3)，所述应变敏感栅(3)的材料是由氧化铟锡层和铂层构成的复合薄膜，所述氧化铟锡层沉积在所述基底(2)上，所述铂层沉积在所述氧化铟锡层上；
2.根据权利要求1所述的高温薄膜型应变传感器，其特征在于，所述氧化铟锡层厚度为450nm，铂层厚度为50nm。
3.根据权利要求1所述的高温薄膜型应变传感器，其特征在于，所述应变敏感栅(3)包括多条纵栅(5)，多条所述纵栅(5)并列沉积于所述基底(2)上，相邻的两条纵栅(5)之间连接有横栅(4)，所述横栅(4)沉积于所述基底(2)上，所述纵栅(5)和横栅(4)构成连续s型结构，所述连续s型结构两端分别连接有过渡栅(6)的一端，两个所述过渡栅(6)的另一端分别连接有电极(7)；
4.根据权利要求3所述的高温薄膜型应变传感器，其特征在于，所述连续s型结构的长度是6.3mm，宽度是2.4mm，纵栅宽度是0.15mm，相邻的两条纵栅间距是0.3mm。
5.根据权利要求1所述的高温薄膜型应变传感器，其特征在于，氧化铟锡层和铂层均是通过磁控溅射方法沉积。
6.根据权利要求1所述的高温薄膜型应变传感器，其特征在于，所述基底(2)为氧化铝片。
7.根据权利要求1所述的高温薄膜型应变传感器，其特征在于，所述应变传感器在500℃环境中灵敏度gf＝45，响应时间τ＜0.2s。
8.根据权利要求1所述的高温薄膜型应变传感器，其特征在于，将基底(2)通过高温胶固定在待测部件的表面。
9.根据权利要求3所述的高温薄膜型应变传感器，其特征在于，用导电银胶涂刷电极，连接铂金丝。
