高于室温环境的热式气体微流量传感器性能分析.pdf

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1、第28卷第2期传感技术学报V01_28No．22015年2月CtflNESEJOURNALOF’SENSORSANDACTUArORSFeb．2015PerformanceAnalysisofThermalMicroFlowSensorAboveRoomTemperatureLIWei，LIJiechao，leANWeiping(SchoolofElectronicScienceandTechnology，DalianUniversityofTechnology，Dalianl16024，China)Abstract：Inordertoexpl

2、oreflatmicroheatpipes’transfercharacteristicsandunderstandvaportransmissionchar—acteristicsatdifferenttemperatures，thispapercarriedouttheresearchonthermalmicroflowsensoranditsdetectionsystem．Thispaperdesignedakindofthermalmicroflowsensorstructureswhichiseasytoexploretheop—ti

3、mumdetectionpoints．ThemicroflowsensorwasfabricatedwithMEMStechnologyandtherelationshipbetweenitsperformanceandenvironmenttemperaturehasbeendescribedbytestingindifferenttemperatureenvironmentcondi—tions．Theflowsensordetectionsystemthatcanreal—timedisplaytheflowratewithinacert

4、ainrangeanddrawthecurveofflowrateversustimewasdevelopedbasedonMSP430microcontrollerandC#language．Studiesshowedthatthestructureofthethermalmicroflowsensordesignedinthispapercoulddetectthemicrogasflowrateaboveroomtemperature，andthemeasurementsensitivitycouldbeimprovedbyincreas

5、ingtheheatertemperatureorchan—gingthepositionoftemperaturesensorpairs．Keywords：thermalgasmicroflowsensor；Ptthinfilmresistors；detectionanddisplaysystem；higherthanroomtemperatureEEACC：7320Edoi：10．3969／j．issn．1004—1699．2015．O2．002高于室温环境的热式气体微流量传感器性能分析术李伟，李杰超，闫卫平(大连理工大学电子科学与技术学院

6、，辽宁大连116024)摘要：为了探索平板微热管的传热特性，了解微热管内不同温度区间的蒸汽传输特性，歼展了热式气体微流量传感器及其检测系统的设计。设计了一种便于探索最佳温度测量点的热式微流量传感器结构，利用MEMST艺进行加lr制作，在不同环境温度下对其性能进行了测试，得到了环境温度与热式微流量传感器性能的关系。基于MSP430单片机和c#语言自主开发了流量传感器检测系统，可对一定范围内的流量进行实时检测，并实时绘制流速随时间的变化曲线。研究表明，采用本文设计的热式微流量传感器结构，可以俭测高于室温环境下的微流量气体，并可通过提高加热器温度或改

7、变测温电阻对的测量化置来提高测量灵敏度。关键词：热式气体微流量传感器；Pt薄膜电阻；流量检测系统；高于室温环境中图分类号：TB937文献标识码：A文章编号：1004-1699(2015)02-0160一O5热式流量传感器在工业、汽车、医疗等很多领域其测量灵敏度受到加热器功率、材料的导热性能、流具有非常广泛的应用。随着MEMS技术的不断成体的热交换系数J、以及温度传感器和加热器的相熟，具有体积小、精度高、功耗低等诸多优点的微流对位置等因素的影响。量传感器有了长足的发展。。、。由于热式微流量传感器受周围温度场的影响很热式气体流量传感器是基于气流对于

8、加热器周大，所以目前国内外都主要开展室温环境下的热式围温度场的影响，通过测量对称分布在加热器周围微流量传感器的研究，这些研究涵盖了动态性能仿的温度传感