CN216116184U - 一种低功耗的流量传感器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种低功耗的流量传感器，包括内部设有流体通道的底座，流体通道具有入口和出口，底座上位于流体通道上方嵌设有PCB板，PCB板上朝向流体通道的一面设置MEMS麦克风和MEMS流量传感器芯片，所述MEMS麦克风和MEMS流量传感器芯片与PCB板电性连接；MEMS麦克风位于靠近入口的一侧，MEMS流量传感器芯片位于靠近出口的一侧；流体通道内位于MEMS麦克风的位置处具有可使气流转向的结构。本实用新型所公开的流量传感器通过在流体通道内设置MEMS麦克风并设定阈值，可保证MEMS流量传感器芯片在流体压力小于阈值时处于非工作状态，从而大大降低器件功耗。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种流量传感器，特别涉及一种低功耗的流量传感器。
背景技术
流量测量和统计在科学研究、工农业生产乃至日常生活中具有广泛应用，例如，石油化工中用于对各种气体进行监测，以进行高效、安全的生产；家居生活中用于对燃气的用气量进行计量，作为相关部门的计费依据。功耗是流量传感器的一个重要指标，相较于毛细管流量传感器，基于MEMS技术的传感器虽可在一定程度上减小功耗，但其使用过程中在无气体流过时仍需处于工作或待机状态，这将产生大量的功率损耗。
实用新型内容
为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种低功耗的流量传感器，使MEMS流量传感器芯片在无气体流过时关闭，实现降低功耗的目的。
为达到上述目的，本实用新型的技术方案如下：
一种低功耗的流量传感器，包括内部设有流体通道的底座，所述流体通道具有入口和出口，所述底座上位于流体通道上方嵌设有PCB板，所述PCB板上朝向流体通道的一面设置MEMS麦克风和MEMS流量传感器芯片，所述MEMS麦克风和MEMS流量传感器芯片与PCB板电性连接，所述MEMS麦克风位于靠近入口的一侧，所述MEMS流量传感器芯片位于靠近出口的一侧；所述流体通道内位于MEMS麦克风的位置处具有可使气流转向的结构。
上述方案中，所述流体通道为直线型，所述流体通道内位于MEMS麦克风下方设置挡块。
进一步的技术方案中，所述挡块为梯形、矩形或三角形结构。
上述方案中，所述流体通道为部分向上凸起的弯折型，所述MEMS麦克风位于靠近入口的纵向的流体通道的顶端。
上述方案中，所述流体通道还包括分流通道，所述PCB板固定在分流通道上，所述MEMS麦克风位于靠近入口的纵向的分流通道的顶端。
进一步的技术方案中，所述底座和PCB板之间设置密封圈。
上述方案中，所述MEMS流量传感器芯片为热电堆式质量流量传感器芯片。
上述方案中，所述MEMS麦克风为压电麦克风。
通过上述技术方案，本实用新型提供的一种低功耗的流量传感器具有如下有益效果：
本实用新型的流量传感器通过在流体通道内设置MEMS麦克风，MEMS麦克风可提前设定阈值，当气流压力超过设定阈值时，MEMS麦克风将产生电学信号，并传输给单片机，单片机唤醒流量传感器进行工作；当气流压力低于设定阈值时，MEMS麦克风不产生电学信号，流量传感器不工作，MEMS麦克风待机；由于MEMS麦克风的待机功耗远低于流量传感器，因此本实用新型可实现降低功耗的目的。
同时，本实用新型的流体通道内位于MEMS麦克风的位置处具有可使气流转向的结构，通过流体通道的结构设计可以使得MEMS麦克风能够受到更大的气流压力，可以大大提高灵敏度。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。
图1为本实用新型实施例一所公开的一种低功耗的流量传感器示意图；
图2为本实用新型实施例二所公开的一种低功耗的流量传感器示意图；
图3为本实用新型实施例三所公开的一种低功耗的流量传感器示意图；
图4为本实用新型实施例所公开的电路连接示意图。
图中，1、底座；2、流体通道；201、入口；202、出口；203、分流通道；3、MEMS流量传感器芯片；4、MEMS麦克风；5、PCB板；6、挡块。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
本实用新型提供了一种低功耗的流量传感器，包括内部设有流体通道2的底座1，流体通道2具有入口201和出口202，底座1上位于流体通道2上方嵌设有PCB板5，底座1和PCB板5之间设置密封圈(图中未示出)。
PCB板5上朝向流体通道2的一面设置MEMS麦克风4和MEMS流量传感器芯片3，MEMS麦克风和MEMS流量传感器芯片与PCB板电性连接；MEMS麦克风4位于靠近入口201的一侧，MEMS流量传感器芯片3位于靠近出口202的一侧。
需要说明的是，本发明所采用的MEMS麦克风可设定阈值，当气流压力低于设定阈值时，MEMS麦克风不产生电学信号；当气流压力超过设定阈值时，MEMS麦克风将产生电学信号；具体地，该阈值可根据实际应用需求进行设定。
在本实用新型的实施例中，MEMS麦克风4优选为压电麦克风。
在本实用新型的实施例中，MEMS流量传感器芯片3优选为热电堆式质量流量传感器芯片。
下面将结合图4说明本实用新型实施例的流量传感器的工作原理：PCB板5上至少设有单片机和LDO，当单片机检测到来自MEMS麦克风4的电学信号时，将通过LDO给MEMS流量传感器芯片3上电，使MEMS流量传感器芯片3开始工作。当单片机未检测到来自MEMS麦克风4的信号，将不启动MEMS流量传感器芯片3。
需要说明的是，当MEMS麦克风4的设定阈值较小时，MEMS麦克风4的电学信号较小，此时，PCB板5上还应设置放大器，用于对MEMS麦克风4的电学信号进行放大，并传输给单片机。
为了更好地使得MEMS麦克风4检测到气流压力，流体通道2内位于MEMS麦克风4的位置处具有可使气流转向的结构，具体包括如下两种情况：
如图1所示的实施例一，流体通道2为直线型，流体通道2内位于MEMS麦克风4下方设置梯形、矩形或三角形结构的挡块6。本实施例中，挡块6为梯形结构。通过挡块6的设置，可以使得气流倾斜吹向MEMS麦克风4。
如图2所示的实施例二，流体通道2为部分向上凸起的弯折型，MEMS麦克风4位于靠近入口201的纵向的流体通道2的顶端，气流可以正向吹向MEMS麦克风4。
需要说明的是，本实用新型实施例一和实施例二采用的MEMS流量传感器芯片只适用于微小流量(低于500sccm)的检测，此时，流体通道2比较窄。当待测流量较大时，采用如图3所示的实施例三，流体通道2还包括分流通道203，PCB板5固定在分流通道203上。分流通道203的分流比固定，因此，通过检测分流通道203内的微小流量，即可推算出流体通道2内的总流量。在该实施例中，MEMS麦克风4位于靠近入口201的纵向的分流通道203的顶端，气流可以正向吹向MEMS麦克风4。
本实用新型的流量传感器通过在流体通道2内设置MEMS麦克风4，MEMS麦克风4将检测到的电压信号传输给单片机，当流体压力大于设定阈值时，单片机通过LDO唤醒MEMS流量传感器芯片进行工作；当流体压力小于设定阈值时，MEMS流量传感器芯片不工作，MEMS麦克风4待机；由于MEMS麦克风4的待机功耗远低于MEMS流量传感器芯片，因此本实用新型可实现降低功耗的目的。
同时，本实用新型的流体通道内位于MEMS麦克风的位置处具有可使气流转向的结构，通过流体通道的结构设计可以使得MEMS麦克风能够受到更大的气流压力，提高灵敏度。
所以，本实用新型有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (8)
1.一种低功耗的流量传感器，包括内部设有流体通道的底座，所述流体通道具有入口和出口，其特征在于，所述底座上位于流体通道上方嵌设有PCB板，所述PCB板上朝向流体通道的一面设置MEMS麦克风和MEMS流量传感器芯片，所述MEMS麦克风和MEMS流量传感器芯片与PCB板电性连接，所述MEMS麦克风位于靠近入口的一侧，所述MEMS流量传感器芯片位于靠近出口的一侧；所述流体通道内位于MEMS麦克风的位置处具有可使气流转向的结构。
2.根据权利要求1所述的一种低功耗的流量传感器，其特征在于，所述流体通道为直线型，所述流体通道内位于MEMS麦克风下方设置挡块。
3.根据权利要求2所述的一种低功耗的流量传感器，其特征在于，所述挡块为梯形、矩形或三角形结构。
4.根据权利要求1所述的一种低功耗的流量传感器，其特征在于，所述流体通道为部分向上凸起的弯折型，所述MEMS麦克风位于靠近入口的纵向的流体通道的顶端。
5.根据权利要求1所述的一种低功耗的流量传感器，其特征在于，所述流体通道还包括分流通道，所述PCB板固定在分流通道上，所述MEMS麦克风位于靠近入口的纵向的分流通道的顶端。
6.根据权利要求1-5任一项所述的一种低功耗的流量传感器，其特征在于，所述底座和PCB板之间设置密封圈。
7.根据权利要求1所述的一种低功耗的流量传感器，其特征在于，所述MEMS流量传感器芯片为热电堆式质量流量传感器芯片。
8.根据权利要求1所述的一种低功耗的流量传感器，其特征在于，所述MEMS麦克风为压电麦克风。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202121603284.5U CN216116184U (zh) | 2021-07-15 | 2021-07-15 | 一种低功耗的流量传感器 |
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| CN202121603284.5U CN216116184U (zh) | 2021-07-15 | 2021-07-15 | 一种低功耗的流量传感器 |
Publications (1)
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| CN216116184U true CN216116184U (zh) | 2022-03-22 |
Family
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| CN202121603284.5U Active CN216116184U (zh) | 2021-07-15 | 2021-07-15 | 一种低功耗的流量传感器 |
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|---|---|
| CN (1) | CN216116184U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114577286A (zh) * | 2022-04-01 | 2022-06-03 | 祎智量芯(江苏)电子科技有限公司 | 一种降低mems计量功耗的装置及工作方法 |
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2021
- 2021-07-15 CN CN202121603284.5U patent/CN216116184U/zh active Active
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| CN114577286A (zh) * | 2022-04-01 | 2022-06-03 | 祎智量芯(江苏)电子科技有限公司 | 一种降低mems计量功耗的装置及工作方法 |
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