高量程压阻式加速度计在高温环境下的失效研究

李建义，朱 杰，王 静

(北华航天工业学院计算机科学与工程系，河北廊坊 065000)



高量程压阻式加速度计在高温环境下的失效研究

李建义，朱 杰，王 静

(北华航天工业学院计算机科学与工程系，河北廊坊 065000)

针对高量程压阻式加速度传感器在高温环境下的失效问题，分析了高温对高量程加速度计的影响，得出的失效模式为：高温导致固支梁的翘曲或变形；温度变化引起压敏电阻的变化进而导致传感器输出漂移甚至输出失效；测量电路板在高温下变得扭曲或者导电层的分离。然后，利用ANSYS对固支梁和电路板进行仿真，得出各模块在200 ℃的温度冲击下结构的动态响应，并通过高温步进应力试验进行验证，得出传感器的工作极限为150 ℃，破坏极限为160 ℃。

高量程加速度计；高温；压敏电阻；传感器结构；固支梁；失效研究

0 引言

高量程加速度传感器是指具有大动态测量范围的加速度计，范围在几百g到上万g，甚至高达几十万g，主要用于侵彻弹药引信在预定层数的起爆、检测爆炸的冲击过程及武器研制过程中的冲击过载测试等领域。加速度传感器应用在上述领域时，不仅承受高冲击作用，通常受高温、湿度等综合环境的影响。因此在研究高冲击对高g值加速度传感器影响的同时，温度对其的影响同样不能忽略。高建飞、唐军等[1-2]对高g值加速度计在冲击下的性能进行了研究；马喜宏等[3-4]研究了综合环境对其的影响；Chu.A.S[5]研究了高温对高g值加速度传感器灵敏度的影响；……