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膜片是中國的一個科技名詞。

漢字是中華民族燦爛文化展台上一顆無可取代、熠熠閃光的明珠。漢字之美，美在莊重典雅，形神兼具。她承載的是中華民族數千年的厚重歷史與燦爛文化。她的美，是無與倫比的。

名詞解釋

膜片按行業分：有電聲行業膜片；機械行業橡膠膜片；過濾隔離行業微孔膜片；光學行業膜片。

機械行業膜片

對於機械行業膜片而言：圓形膜狀的彈性敏感元件。當膜片的兩面受到不同的壓力（或力）的作用時，膜片向壓力低的一面應變移動，使其中心產生與壓力差成一定關係的位移。膜片的形式主要有平膜片、垂鏈式膜片和波紋膜片三種。平膜片又可按周邊是否固定支撐、中心是否開孔以及膜片區域受力分布狀況的不同等分為多種形式，其中最常用的是由周邊固定的等截面圓形薄板構成的平膜片。垂鏈式膜片由靠近邊緣處開槽的圓板構成，其彈性應變主要發生在邊緣環形槽處，常用這種膜片壓縮應變管或柱來達到測壓目的。垂鏈式膜片的硬中心部分在受壓移動時接近平移，因此用於電容式傳感器或壓電式傳感器效果較好。波紋膜片壓有環狀同心波紋。為了增加膜片中心的位移可把兩個膜片焊在一起製成膜盒或進一步把數個膜盒串接成膜盒組。

用途

分類廣泛：如夾布型膜片、純橡膠型膜片、金屬/橡膠複合型膜片、金屬/橡膠/塑料三者複合型膜片等等；

電聲行業膜片而言：它的主要作用就是將電流轉化為聲音信號，如我們常見的「揚聲器」等；

過濾隔離行業膜片而言：它實際是由很多微小的納米微孔組成，起到分離相關介質的作用，如空氣淨化、水處理淨化等行業；

光學行業膜片：它起到光學折射、光學處理等作用；如常見的「太陽能電池板」、「太陽鏡膜」、」汽車防爆膜「等等。

壓力傳感器

光纖壓力傳感器具有抗輻射、抗電磁干擾、耐高溫、耐腐蝕、靈敏度高等優點，適合用於工程建設、石油鑽井、大型變電設備等高輻射、高電磁干擾、高溫高壓等極端環境。為了更安全、準確、便捷地獲取傳感器的壓力信息，提高測量精度，需要開發新的材料或進行新的結構設計。微型法布里-珀羅(F-P)壓力傳感器通常有毛細管結構和膜片結構2種。毛細管結構的壓力傳感器對壓力感知敏感度低，可用於大壓強範圍的測量，但不適於對精度要求高的微壓測量。膜片式法布里-珀羅腔結構理論上可以獲得較高的靈敏度，成為最常用的干涉型光纖壓力傳感器，它具有損耗低、抗干擾、靈敏度高、線性度好、測量精度高、動態範圍大等優良特性。為了進一步提高膜片式F-P壓力傳感器的靈敏度，設計並研製了波紋膜片式光纖 F-P 壓力傳感器，該傳感器靈敏度提高了2個數量級。

傳感器的結構分析

壓力傳感器由波紋膜片、玻璃圓環、光纖法蘭盤和光纖插頭等構成，其中d波紋膜片即為壓力敏感膜。1）將波紋膜片與玻璃圓環的一個端面粘合，使波紋膜片的同心圓圓心與玻璃圓環的圓心重合；2）將玻璃圓環另一端的外壁與光纖法蘭盤的凹槽粘結並將外部封裝固化；3）將光纖插頭旋接於光纖法蘭盤，即構成一個壓力傳感器。光纖插頭的端面與波紋膜片的下表面形成法布里-珀羅(F-P)腔。光經光纖垂直入射，一部分被光纖端面反射，另一部分光經過空氣腔，被波紋膜片下表面反射，2束光在光纖內部發生干涉。當外界壓力發生變化，波紋膜片將發生形變，從而改變 F-P腔的腔長，引起反射譜的相位移動。對反射光譜進行解調，可以得到腔長的大小，從而計算得出作用于波紋膜片上的壓力。

傳感器在不同壓力下的模態分析

設置波紋膜片的參數：工作半徑為4600μm，厚度為30μm，波高為60μm，波紋寬度為750μm，楊氏模量為200GPa，泊松比為0.3，材料為316L不鏽鋼。

仿真計算波紋寬度為500、600、750、1000μm時撓度隨壓力的變化曲線。在同等壓力下，波紋寬度越大，撓度越大。當波紋寬度高於750μm時，壓力-撓度曲線的線性度變差。為了得到撓度變化較大且線性度較好的值，選擇波紋寬度為750μm的波紋膜片。

仿真計算波高為10~90μm時撓度的變化情況。當波高為30~80μm時，撓度有較高的變化量，在撓度相同、線性度近似的情況下，綜合考慮波紋膜片的加工成本，選擇波紋高度為60μm的波紋膜片。

利用 CoventorWare 軟件進行仿真，設置敏感膜的厚度為30μm，波高為60μm，波紋寬度為750μm。在敏感膜上施加0.1MPa的壓力，波紋膜撓度為55μm。

傳感器壓力測試系統

光纖傳感分析儀採用光纖傳感分析儀Si720。Si720的光源與探測系統是各自獨立的，且具有2個通道，每個通道可以檢測100個傳感器，全部傳感器以5Hz同步掃描，波長分辨率為0.25pm，精度為±1pm。2個通道採用高功率掃描激光器作為光源，輸出波長為1510~1590nm，光源輸出的光通過一個2×2光纖耦合器被分成強度相等的2束光。一束光被接回到CH2檢測通道，作為入射參考光；另一束光傳輸經過F-P微腔形成干涉信號，再通過光纖耦合器接回到CH1檢測通道，作為反射測量光；2束光同時進行掃描並傳入計算機。由于波紋膜撓度和壓力呈線性關係，因此壓力的大小可由對應腔長的變化量來確定。

用YS-2.5型活塞壓力計對傳感器從0~0.1MPa進行均勻升壓，每隔0.01MPa標定一次，25 ℃時，微壓傳感器的初始腔長為137.11μm，腔長總變化量為51.8μm，並用LabView軟件仿真得到傳感器的腔長隨壓力變化曲線 ，Matlab計算得到的腔長擬合方程為L=518.0188P+137.1081，均方根誤差為0.9991，傳感器精度為1.05%F、S、(F、S、 表示全量程範圍)，靈敏度為51802μm/MPa，與仿真結果一致。

遲滯性是反映傳感器在正反行程過程中輸出-輸入曲線的不重合程度的指標。先對壓力傳感器從0均勻升壓至 0.1MPa，再均勻降壓至0，可以看出傳感器升降壓曲線幾乎重合，計算得到相對遲滯誤差為0.4%，遲滯效應很弱。