許多行業(yè)都需要能夠在極端高溫等惡劣環(huán)境下能可靠工作的電子傳感設備。依照傳統做法，在設計需要在常溫范圍之外工作的電子設備時，工程師必須采用主動或被動冷卻技術，但某些應用可能無法進行冷卻，或是電子設備在高溫下工作時更為有利，可提升系統可靠性或降低成本。目前最大的高溫電子設備(>150°C)應用領域是地下石油和天然氣行業(yè)。在該應用中，工作溫度和地下井深成函數關系。全球地熱梯度一般為25°C/km深度，某些地區(qū)更大。

油田高溫壓力傳感器

過去，鉆探作業(yè)最高在150°C至175°C的溫度范圍內進行，然而，由于地下易鉆探自然資源儲備的減少和技術進步，行業(yè)的鉆探深度開始加深，同時也開始在地熱梯度較高的地區(qū)進行鉆探。這些惡劣的地下井溫度超過200°C，壓力超過25 kPSI。主動冷卻技術在這種惡劣環(huán)境下不太現實，被動冷卻技術在發(fā)熱不限于電子設備時也不太有效。

地下鉆探行業(yè)中高溫電子設備的應用十分復雜。首先，在鉆探作業(yè)過程中，電子設備和傳感器會引導鉆探設備并監(jiān)控其狀態(tài)是否正常。隨著定向鉆探技術的出現，高溫地質導向儀器必須將鉆孔位置精確引導至地質目標。

鉆孔時或鉆孔剛結束時，精密的井下儀器會收集周圍的地質構造數據。這種做法稱為測井可以測量電阻率、放射性、聲音傳播時間、磁共振和其他屬性，以便確定地質構造特性，如巖性、孔隙度、滲透率，以及水/烴飽和度。通過這些數據，地質學家可以從構造上對巖石類型進行判斷，還可以判斷存在的流體類型及其位置，以及含流體區(qū)域能否提取出足夠數量的碳氫化合物。

最后，在完成和生產階段，電子系統會監(jiān)控壓力、溫度、振動和多相位流動，并主動控制閥門。要滿足這些需求，需要有一個完整的高性能元件信號鏈。系統可靠性是最重要的因素，因為設備故障會造成極高的停機成本。在地下數英里作業(yè)的鉆柱如果出現電子組件故障，需要一天以上的時間來檢修及更換，操作復雜深水海上鉆井平臺每天大約需要花費上100萬美元！

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