CN108401307A - 流量传感器加热器电路校准 - Google Patents
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Abstract
流量传感器加热器电路校准。一种流体流量传感器中的加热器控制电路。该电路包括第一、第二和第三电阻器,加热器电阻器,可微调电阻器以及开关。第一电阻器的正端子连接到可微调电阻器的正端子,第一电阻器的负端子连接到加热器电阻器的正端子,可微调电阻器的负端子连接到第二电阻器的正端子,第二电阻器的负端子连接到第三电阻器的正端子,并且加热器电阻器的负端子连接到第三电阻器的负端子,第二电阻器的端子附着到开关的端子,其中开关被配置成在校准模式中闭合并且被配置成在流量感测模式中断开。
Description
相关申请的交叉引用
本申请要求Andrew J. Milley在2017 年2月7日提交且标题为“FLOW SENSOR HEATERCIRCUIT CALIBRATION”的美国专利申请序列号15/426,516的优先权,其通过引用被结合到本文,如同被整体地复制一样。
关于联邦赞助的研究或开发的声明
不适用。
对缩微胶片附录的参考
不适用。
背景技术
流量传感器(flow sensor)用来感测流体流量,并且在一些情况下,提供可以用于仪表和/或控制的流量信号。在各种各样的应用中使用流量传感器,仅举几例,包括工业应用、医疗应用、引擎控制应用、军事应用和航空应用。在流量传感器的设计和制造方面的技术创新可能针对减小尺寸和/或增加流量传感器的准确度。
发明内容
在实施例中,公开了一种用于基于热传递的流体流量传感器的加热器控制电路。加热器控制电路包括第一电阻器、加热器电阻器、可微调(trimmable)电阻器、第二电阻器和第三电阻器。第一电阻器的正端子连接到可微调电阻器的正端子,第一电阻器的负端子连接到加热器电阻器的正端子,可微调电阻器的负端子连接到第二电阻器的正端子,第二电阻器的负端子连接到第三电阻器的正端子,并且加热器电阻器的负端子连接到第三电阻器的负端子。加热器控制电路进一步包括第一电子开关,其中第一电子开关的正端子连接到第二电阻器的正端子并且第一电子开关的负端子连接到第二电阻器的负端子,其中当加热器控制电路在校准模式中操作时,第一电子开关被配置成闭合(close)并且提供绕过第三电阻器的短路,并且其中第一电子开关被配置成当加热器控制电路在流量感测模式中操作时断开(open)。
在另一实施例中,公开了一种流体流量传感器。流体流量传感器包括微机电系统(MEMS)半导体芯片、加热器控制电路和第一电子开关。MEMS半导体芯片包括上游流量传感器电阻器、下游流量传感器电阻器和设置在上游流量传感器电阻器和下游流量传感器电阻器之间的加热器电阻器。加热器控制电路包括第一电阻器、可微调电阻器、第二电阻器和第三电阻器。第一电阻器的正端子连接到可微调电阻器的正端子,第一电阻器的负端子连接到加热器电阻器的正端子,可微调电阻器的负端子连接到第二电阻器的正端子,第二电阻器的负端子连接到第三电阻器的正端子,并且加热器电阻器的负端子连接到第三电阻器的负端子。第一电子开关的正端子连接到第二电阻器的正端子,并且第一电子开关的负端子连接到第二电阻器的负端子,其中当加热器控制电路在校准模式中操作时,第一电子开关被配置成闭合并且提供绕过第三电阻器的短路,并且其中第一电子开关被配置成当第一电子开关在流量感测模式中操作时断开。
在又一实施例中,公开了一种制造流体流量传感器的方法。该方法包括制造流体流量传感器封装,其中该封装包括微机电系统(MEMS)半导体芯片和包括可微调电阻器的连接到MEMS半导体芯片的加热器控制电路,所述微机电系统(MEMS)半导体芯片包括上游流量传感器电阻器、下游流量传感器电阻器和设置在上游流量传感器电阻器与下游流量传感器电阻器之间的加热器电阻器。该方法进一步包括将流体流量传感器封装电配置到操作的校准模式,在操作的校准模式中确定跨由流体流量传感器封装形成的校准惠斯通电桥的电压差,以及基于跨校准惠斯通电桥的电压差来调整可微调电阻器的电阻。
根据结合附图和权利要求进行的以下详细描述,将更清楚地理解这些和其它特征。
附图说明
为了对本公开的更加完全的理解,现在参考结合附图和详细描述进行的以下简要描述,其中相似的参考数字表示相似的部分。
图1是根据本公开的实施例的流量传感器封装的框图。
图2是根据本公开的实施例的流量感测电路的电气示意图。
图3是根据本公开的实施例的加热器控制电路的电气示意图。
图4是根据本公开的实施例的在流量感测操作模式期间的加热器控制电路的电气示意图。
图5是根据本公开的实施例的在校准模式期间的加热器控制电路的电气示意图。
图6是根据本公开的实施例的微机电系统(MEMS)芯片的图示。
图7是根据本公开的实施例的方法的流程图。
具体实施方式
一开始就应当理解,尽管下面说明了一个或多个实施例的说明性实现,但是所公开的系统和方法可以使用任何数目的技术来实现,所述技术不管是当前已知还是尚未存在的。本公开绝不应该被限制到下面说明的说明性实现、附图和技术,而是可以在所附权利要求的范围连同其等同物的全范围内进行修改。
本公开教导了一种流量传感器加热器控制电路,其促进在将包括加热器控制电路的流量传感器部件包封在封装中之后对加热器控制电路的校准。流量传感器以第一惠斯通电桥配置中的多个温度敏感电阻器为特征。物理上位于第一惠斯通电桥配置的两个分支(leg)之间的加热器将在流量传感器上经过的流体加热,并且引发第一惠斯通电桥的两个分支之间的温度差——并且因此引发电不平衡,其导致跨第一惠斯通电桥的电压,所述电压是对流体流速率的指示——其在流体流速率较快或较慢时较大或较小。流量传感器输出的准确度在加热器的温度维持在高于流体温度的基本上恒定的预定义温度增量(delta)处时是最佳的。加热器控制电路基于流体温度来适配(adapt)加热器的温度,由此维持加热器与基本上恒定的流体之间的预定义温度增量。
加热器的预定义温度增量可以部分地通过由本公开教导的加热器控制电路中的可微调电阻器的电阻值来控制。例如,粗略的(gross)加热器温度控制电阻器可以被选择且构筑到加热器控制电路中,以使加热器的温度适应于针对给定流量传感器产品指定的大约设计温度增量或预定义温度增量。可微调电阻器可以用来在流量传感器封装已经被组装之后相对于流体温度对加热器温度增量进行精细调整。
在制造流量传感器的过程中,制造和/或容限差异可能导致加热器控制电路中的变化,其可以通过调整可微调电阻器在制造过程结束时进行补偿。这些变化可以由部件部分的变化产生,诸如构筑到流量传感器封装中的粗略的加热器温度控制电阻器的电阻值的变化、封装过程本身的变化、以及流量传感器封装的其它部件的电性质的变化。本公开的加热器控制电路包括电子开关,其可以被控制成将加热器控制电路置于操作的校准模式中并且被控制成使加热器控制电路返回到操作的流量感测模式。与诸如电子开关之类的校准特征结合的加热器控制电路在一些上下文中可以被称为加热器校准电路。当加热器控制电路的电子开关被配置到校准模式时,在加热器控制电路的一部分中形成第二惠斯通电桥配置。当可微调电阻器被适当地微调或调整时,跨加热器控制电路的此第二惠斯通电桥部分的电压差是零(第二惠斯通电桥被称为是“平衡的”)。可微调电阻器可以是位于流量传感器封装的外部可进入部分上的薄膜电阻器并且可以使用激光进行微调。替代地,可微调电阻器可以是数字电位计并且可以用数字控制值来设置。
现在转到图1,描述了流量传感器100。在实施例中,流量传感器100包括微机电系统(MEMS)芯片102,其包括加热器104和流量传感器桥106。流量传感器100进一步包括加热器控制电路108和传感器桥功率电路110。要理解,加热器104可以被认为是加热器控制电路108的一部分,尽管其被提供在MEMS芯片102上。流量传感器100可以接收功率输入112。流量传感器桥106可以输出流量感测输出114。加热器控制电路108包括操作模式输入120、可选的数字微调输入124和校准桥输出122。要理解,本公开的教导可以在如参考图1描述的流量传感器100中具体实施,但是在另一实施例中,流量传感器100可以是不同的。例如,在实施例中,加热器控制电路108和/或传感器桥功率电路110可以连同加热器104和流量传感器桥106一起被结合到MEMS芯片102中。
可以通过将MEMS芯片102、加热器控制电路108和传感器桥功率电路110附着到衬底或其它机械支持结构并且然后用诸如塑料、环氧树脂、陶瓷之类的材料或其它封装材料包封而制造流量传感器100。要理解,在包封之前在MEMS芯片102、加热器控制电路108和传感器桥功率电路110与封装100的外部的电线引线之间建立适当的电线连接。在包封之后,可以微调或调整加热器控制电路108中的可微调电阻器来校准流量传感器100,以在操作的流量感测模式期间在加热器104与要被感测其流量的流体之间建立预定义温度增量。可以将模式输入120设置成校准模式,可以监视校准桥输出122,并且可以调整数字微调输入124以使加热器桥输出122为零,其是加热器控制电路108的适当校准的条件。替代地,可微调电阻器可以是从流量传感器100的外部可进入的薄膜电阻器,并且可以利用激光来微调或调整可微调电阻器直到校准桥输出122是零为止。
设想流量传感器100可以在多种不同的流量感测应用中使用,包括但不限于感测暖气管(flue)中的流体的温度,例如空气、氧气、氮气、CO2或天然气的温度。流量传感器100可以用来感测诸如水、油之类的流体的温度。流量传感器100可以用来感测飞行器引擎的放气系统中、引擎的进气口系统中、化学处理工厂的馈线中的温度或其它。在实施例中,MEMS芯片102可以具有大约4 mm正方形面积、大约1 mm正方形面积、大约1/4 mm正方形面积或其它。在实施例中,流量传感器100可以在体积上可以是大约1立方英寸或更小。然而,要理解,MEMS芯片102可以具有其它尺寸并且流量传感器100可以具有其它尺寸。
现在转到图2,描述了流量传感器桥106。在实施例中,流量传感器桥106包括两个上游电阻器RU1 140a和RU2 140b以及两个下游电阻器RD1 142a和RD2 142b。第二下游电阻器RD2 142b和第一上游电阻器RU1 140a形成流量传感器惠斯通电桥的第一分支,并且第二上游电阻器RU2 140b和第一下游电阻器RD1 142a形成流量传感器惠斯通电桥的第二分支。在流量传感器惠斯通电桥的一端处施加电压VDD,并且流量传感器惠斯通电桥通过电阻器RSS 144而接地。电阻器RSS 144可以限制通过电阻器140a、140b、142a、142b电流。在实施例中,不希望被理论限制,电阻器RSS 144可以在流体温度变化并且因此流量传感器惠斯通电桥中的电阻中的一些改变时使跨流量传感器惠斯通电桥的电压稳定。在一些上下文中,电阻器RSS 144可以被称为传感器惠斯通电桥稳定电阻器。而且,电阻器RSS 144可以构成或实现传感器桥功率电路110。
电阻器140a、140b、142a、142b可以是温度敏感电阻器(例如,可以具有电阻的高温度系数)。随着在上游电阻器140a、140b与下游电阻器142a、142b之间建立温度差(例如,由加热器104将在流量传感器桥106上流动的流体加热而引发的温度差),在作为流体流速率的指示的Vn 146与Vp 148之间发展电压差。电压差Vn 146到Vp 148可以被提供作为图1的流量感测输出114。
现在转到图3,描述了加热器控制电路158。在实施例中,加热器控制电路158包括加热器电阻器RH 160、可微调电阻器RB 164、第一电阻器RA 166、第二电阻器RC 168、第三电阻器RR 170、第四电阻器RCL 174和第五电阻器RBIAS 162。加热器电阻器RH 160与参考图1图示和描述的加热器104相同。要注意,加热器104可以被认为是加热器控制电路158的一部分,尽管其被提供在MEMS芯片102上。加热器控制电路158进一步包括第一电子开关176b、第二电子开关176a和第三电子开关176c。加热器控制电路158进一步包括运算放大器172。电子开关176可以被实现为场效应晶体管(FET)或实现为另一种类的电子开关。可微调电阻器RB 164可以是数字电位计或薄膜电阻器。如果可微调电阻器RB 164被具体实施为薄膜电阻器,则第一电阻器RA 166也可以被实现为薄膜电阻器。加热器控制电路158进一步包括第五电阻器RBIAS 162和第四电阻器RCL 174。在实施例中,加热器电阻器RH 160和第三电阻器RR170位于MEMS芯片102中。
加热器控制电路158接收控制电子开关176的状态的模式输入120。当模式输入120命令操作的校准模式时,第一电子开关176b闭合并且第二电子开关176a和第三开关176c断开。当模式输入120命令操作的流量感测模式时,第一电子开关176b断开并且第二电子开关176a和第三开关176c闭合。如本领域技术人员所理解的,断开的开关呈现开路(例如,没有传导路径,呈现无限的或非常高的电阻)并且闭合的开关呈现短路(例如,传导路径,呈现零或非常小的电阻)。
第五电阻器RBIAS 162的电阻值取决于供应电压VDD和可能地其它电路因数,并且被预定义成使得使运算放大器172偏置以在驱动高与驱动低之间合意地平衡。在实施例中,供应电压VDD可以是大约5伏特。替代地,供应电压VDD可以是大约3伏特。替代地,供应电压VDD可以是大约20伏特。在另一实施例中,可以使用供应电压VDD的不同值。
相对于加热器控制电路158中的其它电阻器的电阻,第四电阻器RCL 174的电阻值是高的,这具有限制可以在操作的校准模式期间在加热器校准惠斯通电桥中流动的总电流的目的。第二电阻器RC 168的值确定加热器电阻器RH 160在操作的流量感测模式期间递送的热量的基础水平。在实施例中,第一电阻器RA 166可以是大约100欧姆,第二电阻器RC 168可以是大约475欧姆,第五电阻器RBIAS 162可以是大约909欧姆,第四电阻器RCL 174可以是大约100K欧姆,并且可微调电阻器RB 164可以是大约650欧姆,但在另一实施例中,可以采用不同的电阻值。当可微调电阻器RB 164是数字电位计时,可微调电阻器RB 164的电阻值可以跨电阻范围延伸,例如从小于100欧姆到多于2K欧姆。当可微调电阻器RB 164是薄膜电阻器时,可微调电阻器RB 164可以以相对低的电阻开始,例如大约与RA 166相同的电阻(例如,大约100欧姆),并且RB 164的电阻可以通过激光微调而如所希望的那样被增加,以在操作的校准模式期间平衡加热器校准惠斯通电桥。
现在转到图4,加热器控制电路158被图示为配置在操作的流量感测模式中,通过参考电路158'来指示。要理解,开关176和第四电阻器RCL 174仍存在于加热器控制电路158中,但从图4的图示移除以简化对加热器控制电路158的操作的流量感测模式的讨论。要注意,在操作的流量感测模式中断开的第一电子开关176b因为与操作的流量感测模式不相关而从图4省略;闭合的第三开关176c和短路的第四电阻器RCL 174同样地从图4省略,因为第四电阻器RCL 174与操作的流量感测模式不相关;从图4省略闭合从而启用运算放大器172的第二电子开关176c,用传导路径来替换。
在被配置在操作的流量感测模式中的加热器控制电路158的简化图示中,运算放大器172将VH 178和VT 180的电压保持成相等值。第二电阻器RC 168的电阻可以被说成是执行设置加热器电阻器160的粗略的热量输出水平的作用。在一些上下文中,第二电阻器RC168可以被称为粗略的加热器温度控制电阻器。可微调电阻器RB 164提供对加热器温度控制的精细调整。
现在转到图5,加热器控制电路158被图示为配置在操作的校准模式中,通过参考电路158''来指示。要理解,开关176、运算放大器172和第二电阻器RC 168仍存在于加热器控制电路158中,但从图5的图示移除以简化对加热器控制电路158的操作的校准模式的讨论。要注意,从图5省略并且用传导路径替换在操作的校准模式中闭合的第一电子开关176b;因为不相关而移除了第二电阻器RC 168,因为通过闭合的第一电子开关176b将其两个端子短路;从电路移除运算放大器172,因为它被通过断开第二电子开关176a无效(neutralize);并且移除了第三开关176c,因为它是断开的并且与在操作的校准模式中的加热器控制电路158的操作不相关。
在加热器控制电路158的操作的校准模式中,第四电阻器RCL 174限制了在校准惠斯通电桥(例如,第一电阻器RA 166、加热器电阻器RH 160、可微调电阻器RB 164和第三电阻器RR 170)中流动的总电流,由此避免加热在校准惠斯通电桥中的电阻器并且因此保持电阻值在校准期间稳定。在实施例中,第四电阻器RCL 174的电阻可以是大约100K欧姆,但是在其它实施例中,电阻可以是不同的。当在操作的校准模式中跨加热器控制电路158供应VDD电压时,如果RB =(RA x RR)/RH,则校准惠斯通电桥是平衡的(例如,VH 178与VT 180之间的电压差大约为零)。用语言来说,在可微调电阻器RB 164的电阻等于第一电阻器RA 166的电阻乘以第三电阻器RR 170的电阻的积除以加热器电阻器RH 160的电阻时,校准惠斯通电桥被平衡。因为在校准惠斯通电桥平衡时加热器控制电路158以及因此的加热器104被适当地校准,所以可微调电阻器RB 164被在加热器控制电路158的操作的校准模式期间被合意地微调以使得VH 178与VT 180之间的电压差大约为零。要理解的是,VH 178与VT 180之间的电压差可以与上面关于图1描述的校准桥输出122相同。
现在转到图6,讨论了MEMS芯片102的更多的细节。在实施例中,MEMS芯片102可以与图6的图示类似,但是在其它实施例中,MEMS芯片102可以与图6的图示不同。图6是MEMS芯片102的顶视图。在一些上下文中,MEMS芯片102可以被称为流量传感器管芯。MEMS芯片具有在薄膜304下延伸的蚀刻的腔302。蚀刻的腔302帮助热隔离MEMS芯片102的衬底308与薄膜304。示例MEMS芯片102包括通过薄膜304的裂缝310,其跨薄膜304横向地延伸。在使用期间,MEMS芯片102位于流道(flow channel)中。
为了帮助解释MEMS芯片102的操作,假设流体在由箭头312指示的方向上在MEMS芯片102上流动。当被如此提供时,两个上游电阻元件RU1和RU2位于裂缝310的上游的薄膜304上,并且两个下游电阻元件RD1和RD2位于裂缝310的下游的薄膜304上。加热器电阻器RH160位于上游电阻元件RU1和RU2与下游电阻元件RD1和RD2之间。在所示出的示例中,加热器电阻器RH包括串联连接的两个分支,其中一个分支位于裂缝310的任一侧上。
现在转到图7,描述了方法400。在块402处,制造流体流量传感器封装。MEMS半导体芯片包括上游流量传感器电阻器、下游流量传感器电阻器和设置在上游流量传感器和下游流量传感器电阻器之间的加热器电阻器。连接到MEMS半导体芯片的加热器控制电路包括可微调电阻器。例如,制造上面关于图1、图2、图3、图4、图5和图6描述的流量传感器100。传感器封装包括微机电系统(MEMS)半导体芯片和加热器控制电路。在块404处,流体流量传感器封装被电配置到操作的校准模式。例如,将逻辑高值应用于流量传感器100的模式输入120。替代地,将逻辑低值应用于流量传感器100的模式输入120。在块406处,在操作的校准模式中跨由流体流量传感器封装形成的校准惠斯通电桥来确定电压差。例如,在流量传感器100的校准桥输出122处确定电压差。在块408处,基于跨校准惠斯通电桥的电压差来调整可微调电阻器的电阻。例如,在实施例中,流量传感器100的数字微调输入124被给予值来控制可微调电阻器的数字电位计实现的电阻值。当跨校准惠斯通电桥的电压差处于或接近于零伏特时,可微调电阻器的设置是固定的,例如深印于流量传感器封装的内部寄存器中。替代地,在实施例中,可微调电阻器是薄膜电阻器。并且在监视跨校准惠斯通电桥的电压差的输出的同时通过激光微调过程来调整可微调电阻器。当跨校准惠斯通电桥的电压差的输出处于或接近于零伏特时,停止激光微调过程。
虽然已经在本公开中提供了若干实施例,但是应理解的是,可以在不脱离本公开的精神和范围的情况下以许多其它特定形式来具体实施所公开的系统和方法。本示例被视为说明性且非限制性的,并且意图是不被限制到本文中给出的细节。例如,可以在另一系统中组合或整合各种元件或部件,或可以省略或不实现某些特征。
而且,可以在不脱离本公开的范围的情况下将在各种实施例中描述和说明为分立或分离的技术、系统、子系统和方法与其它系统、模块、技术或方法组合或整合。示出或讨论为直接地耦合或彼此通信的其它项目可以通过一些接口、设备或中间部件间接地耦合或通信,不论是电气地、机械地还是以其它方式。本领域技术人员可确定并且可以在不脱离本文中公开的精神和范围的情况下作出改变、替换和变更的其它示例。
Claims (10)
1.一种用于基于热传递的流体流量传感器(100)的加热器控制电路(158),包括:
第一电阻器(166);
加热器电阻器(160);
可微调电阻器(164);
第二电阻器(168);
第三电阻器(170);
其中
第一电阻器(166)的正端子连接到可微调电阻器(164)的正端子,
第一电阻器(166)的负端子连接到加热器电阻器(160)的正端子,
可微调电阻器(164)的负端子连接到第二电阻器(168)的正端子,
第二电阻器(168)的负端子连接到第三电阻器(170)的正端子,
并且加热器电阻器(160)的负端子连接到第三电阻器(170)的负端子;
第一电子开关(176b),其中第一开关(176b)的正端子连接到第二电阻器(168)的正端子并且第一开关(176b)的负端子连接到第二电阻器(168)的负端子,其中当加热器控制电路(158)在校准模式中操作时,第一开关(176b)被配置成闭合并且提供绕过第三电阻器(170)的短路,并且其中第一开关(176b)被配置成当加热器控制电路(158)在流量感测模式中操作时断开。
2.权利要求1的加热器控制电路(158),进一步包括:
第二电子开关(176a),其中第二电子开关(176a)的正端子连接到第一电阻器(166)的正端子;以及
运算放大器(172),其中运算放大器(172)的负输入端子连接到第一电阻器(166)的负端子,其中运算放大器(172)的正输入端子连接到可微调电阻器(164)的负端子,并且其中运算放大器(172)的输出端子连接到第二电子开关(176a)的负端子,
其中当加热器控制电路(158)在校准模式中操作时,第二电子开关(176a)被配置成断开并且使运算放大器(172)无效,并且其中第二电子开关(176a)被配置成当加热器控制电路(158)在流量感测模式中操作时闭合。
3.权利要求1的加热器控制电路(158),进一步包括:
第四电阻器(174),其中第四电阻器(174)的正端子连接到加热器电阻器(160)的负端子并且第四电阻器(174)的负端子连接到地,其中第四电阻器(174)的电阻是第二电阻器(168)的电阻的100倍;以及
第三电子开关(176c),其中第三电子开关(176c)的正端子连接到第四电阻器(174)的正端子,第三电子开关(176c)的负端子连接到第四电阻器(174)的负端子,其中第三电子开关(176c)被配置成当第三电子开关(176c)在校准模式中操作时断开,并且其中第三电子开关(176c)被配置成当第三电子开关(176c)在流量感测模式中操作时闭合。
4.权利要求1的加热器控制电路(158),其中加热器电阻器(160)和第三电阻器(170)被结合在流体流量传感器(100)的微机电系统(MEMS)流量传感器芯片(102)中。
5.一种流体流量传感器(100),包括:
微机电系统(MEMS)半导体芯片(102),其包括:
上游流量传感器电阻器(140a、140b);
下游流量传感器电阻器(142a、142b);以及
加热器电阻器(160),其被设置在上游流量传感器电阻器(140a、140b)与下游流量传感器电阻器(142a、142b)之间;以及
加热器控制电路(158),其包括:
第一电阻器(166);
可微调电阻器(164);
第二电阻器(168);
第三电阻器(170);
其中
第一电阻器(166)的正端子连接到可微调电阻器(164)的正端子,
第一电阻器(166)的负端子连接到加热器电阻器(160)的正端子,
可微调电阻器(164)的负端子连接到第二电阻器(168)的正端子,
第二电阻器(168)的负端子连接到第三电阻器(170)的正端子,
并且加热器电阻器(160)的负端子连接到第三电阻器(170)的负端子;
第一电子开关(176b),其中第一电子开关(176b)的正端子连接到第二电阻器(168)的正端子并且第一电子开关(176b)的负端子连接到第二电阻器(168)的负端子,其中当加热器控制电路(158)在校准模式中操作时,第一电子开关(176b)被配置成闭合并且提供绕过第三电阻器(170)的短路,并且其中第一电子开关(176b)被配置成当第一电子开关(176b)在流量感测模式中操作时断开。
6.权利要求5的流体流量传感器(100),其中上游流量传感器电阻器(140a、140b)包括第一上游电阻器(140a)和第二上游电阻器(140b)并且下游流量传感器电阻器(142a、142b)包括第一下游电阻器(142a)和第二下游电阻器(142b),其中第二下游电阻器(142b)的正端子连接到电源,并且第二下游电阻器(142b)的负端子连接到流体流量传感器(100)的第一流量感测输出(146),其中第一上游电阻器(140a)的正端子连接到第一流量感测输出(146),其中第二上游电阻器(140b)的正端子连接到第二下游电阻器(142b)的正端子,并且第二上游电阻器(140b)的负端子连接到流体流量传感器(100)的第二流量感测输出(148),其中第一下游电阻器(142a)的正端子连接到第二流量感测输出(148),并且第一下游电阻器(142a)的负端子连接到第一上游电阻器(140a)的负端子,并且其中第一下游电阻器(142a)的负端子耦合到地。
7.权利要求6的流体流量传感器(100),其中第二下游电阻器(142b)和第一上游电阻器(140a)包括传感器惠斯通电桥(106)的第一分支,第二上游电阻器(140b)和第一下游电阻器(142a)包括传感器惠斯通电桥(106)的第二分支,传感器惠斯通电桥(106)的第一输出是第一流量感测输出(146),传感器惠斯通电桥(106)的第二输出是第二流量感测输出(148),并且进一步包括传感器惠斯通电桥稳定电阻器(144),其中第一下游电阻器(142a)的负端子连接到传感器惠斯通电桥稳定电阻器(144)的正端子,并且传感器惠斯通电桥稳定电阻器(144)的负端子连接到地。
8.权利要求5的流体流量传感器(100),进一步包括:
第二电子开关(176a),其中第二电子开关(176a)的正端子连接到第一电阻器(166)的正端子;以及
运算放大器(172),其中运算放大器(172)的负输入端子连接到第一电阻器(166)的负端子,其中运算放大器(172)的正输入端子连接到可微调电阻器(164)的负端子,并且其中运算放大器(172)的输出端子连接到第二电子开关(176a)的负端子,
其中当加热器控制电路(158)在校准模式中操作时,第二电子开关(176a)被配置成断开并且使运算放大器(172)无效,并且其中第二电子开关(176a)被配置成当加热器控制电路(158)在流量感测模式中操作时闭合。
9.权利要求8的流体流量传感器(100),进一步包括第四电阻器(174),其中第四电阻器(174)的正端子连接到加热器电阻器(160)的负端子,并且第四电阻器(174)的负端子连接到地,其中第四电阻器(174)的电阻是第二电阻器(168)的电阻的100倍。
10.权利要求9的流体流量传感器(100),进一步包括第三电子开关(176c),其中第三电子开关(176c)的正端子连接到第四电阻器(174)的正端子,第三电子开关(176c)的负端子连接到第四电阻器(174)的负端子,其中第三电子开关(176c)被配置成当第三电子开关(176c)在校准模式中操作时断开,并且其中第三电子开关(176c)被配置成当第三电子开关(176c)在流量感测模式中操作时闭合。
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