高红春，唐才杰，蓝 天，王学锋

(1.北京航天控制仪器研究所，北京 100854；2.北京光纤传感系统工程技术研究中心，北京 100094)

0 引言

航空航天、石油电力、化工冶炼等高温环境下的压力测量需求越来越大。例如，在飞行器飞行过程中，表面温度高于1 000 ℃，表面压力的测量可用于姿态控制分析；各类大型发动机的管路、燃烧室温度高于600 ℃，其压力是分析发动机推力的重要参数；石油炼制过程中，反应装置的温度高于500 ℃，其压力的测量可用于结构健康监测，避免发生灾难。

对于高温环境下的压力测量，可以采用直接法和间接法。间接法是利用引压管将待测高温压力介质引出并降温，再通过常温压力传感器实现压力测量。该方法简单易实现，但是具有迟滞性，且测量精度低。直接法是将高温压力传感器直接置于高温环境中进行压力测量，响应快、测量精度高。高温压力传感器可分为压阻式、压电式、电容式以及光纤式。压阻式高温压力传感器利用半导体材料(如绝缘体上单晶硅、蓝宝石上硅、碳化硅等)的压阻效应研制而成，然而由于高温环境下漏电流增大，材料热膨胀系数不匹配等问题导致传感器性能恶化，工作温度大多在600 ℃以下[1-3]。压电式高温压力传感器利用新型耐高温的压电材料(如钙铝硅酸盐压电晶体等)研制而成，但高温环境下晶体会出现相变、热稳定性变差等，传感器工作温度适宜在700 ℃以下[4]。上述两类传感器的压力敏感芯体与放大电路之间、内部引线孔内都需要填充隔热材料，当温度过高时还需添加水冷散热装置等，使放大电路能够正常工作。……