CN2256527Y - 一种新型微流量传感器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型是在半导体材料硅基体上利用微机械加工技术研制一种层流式节流装置和压力腔，并用集成电路技术加工成一个压阻式差压传感器，实现节流、压力检测一体化的一种新式流量传感器，并具有温度补偿功能，该传感器测量范围宽、精度高、重复性能好输出信号大、易于实现智能化的流量检测仪表与装置，同时还具有体积小、重量轻，适合批量生产的优点。
Description
本实用新型属于流量检测装置，涉及微机械加工技术、半导体集成电路技术、流体力学等。
现有的微流量传感器主要有：
1、利用微机械加工技术和半导体集成电路技术制成的热流式流量传感器，用二极管或薄膜加热电阻做加热元件，加热元件的两测检温元件用二极管或薄膜加热电阻检测温差与流速关系。
2、在以上研究基础上进一步成功的研究了利用CMOS工艺和微机械加工工艺，在硅片上制成悬臂电桥，在其上蒸发或溅射上薄膜电阻组成电桥，当气体流过电桥时，对流冷却降低了电桥的温度，温度正比于流速，由于温度的变化，电桥将输出不平衡电压，从而达到测量流体流量的目的。
上面两种热流式流量传感器，精度低、量程窄、分辩率低。
3、用毛细管、颗粒层板为节流元件，用压阻差压传感器检测节流元件的压力差，来测量流体的流量。此种传感器节流与检测电桥是分开的，体积大、响应时间慢。
本实用新型的目的就是发明一种新型微流量传感器，它量程宽、精度高、分辨率高、输出信号大、抗温度干扰强、能标定多种气体，另外，他的节流与检测电桥一体化，所以响应时间快、不易堵塞、加工简单、体积小、重量轻、易于控制流量、成品率高、适合批量生产。
本实用新型的内容是，一种新型微流量传感器主要包括压力检测装置和节流装置，压力检测装置由基座、弹性体、压力敏感电桥、显示器、温敏电阻组成，特殊在，节流装置在压力检测装置的基座和弹性体的中间，节流装置是制成网状的通道，温敏电阻在压力检测装置上。
节流装置是在弹性体上制成网状通道。
节流装置是在基座上制成网状通道。
弹性体是硅弹性体，基座是玻璃制成的。
附图1为一种新型微流量传感器的主视图
附图2为一种新型微流量传感器的A-A视图
下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明，
在厚度为2mm的玻璃基体(4)上开一直径2mm的孔，作为入气孔(5)，在厚度为0.4硅弹性体(1)的上面联结压力敏感电桥(2)和温敏电阻(8)，在硅弹性体(1)的下面一测开一长为5mm、宽为5mm、高为0.2mm的压力腔(3)，压力腔(3)与压力敏感电桥(2)之间的硅弹性体厚度为0.1mm，在硅弹性体(1)的下面的另一测用微机械加工技术制成网状通道(6)，然后用静电封接技术将硅弹性体(1)与玻璃基体(4)结合在一起，压力敏感电桥(2)与显示器(7)用导线连接。
当被测气体由入气孔(5)进入压力腔(3)时，使压力腔上面的压力敏感电桥(2)输出发生变化，并在显示器(7)上显示压力敏感电桥的输出值V，进入压力腔(3)的气体由节流装置(6)流出，流经节流装置(6)的气体在节流装置(6)的两端形成一个压力差，由于节流装置是用微机械加工技术划成的网状结构，其雷诺系数小于2000，因此流体处于层流状态，则流经节流装置(6)的气体瞬时流量Q与差压值 P成正比，即Q＝KP，其差压值P可由压力敏感电桥(2)检测，即VP，所以通过检测差压值便可直接标定出流量，另外在硅弹性体上制有温敏电阻，可进行温度补偿，如与微机结合可实现智能化的检测装置。
本实用新型的效果很好，测量范围宽从几ml/min——几千ml/min，精度不加补偿优于2％，响应时间快，信号输出大于30mv，重复性能好，小于0.1％ fs，容易产品化。
Claims (4)
1、一种新型微流量传感器主要包括压力检测装置和节流装置(6)，压力检测装置由基座(4)、弹性体(1)、压力敏感电桥(2)、显示器(7)、温敏电阻(8)组成，其主要特征在于，
a、节流装置(6)在压力检测装置的基座(4)和弹性体(1)的中间，节流装置(6)是制成网状的通道，
b、温敏电阻(8)在压力检测装置上。
2、根据权利要求1所述的一种新型微流量传感器，其特征在于，节流装置(6)是在弹性体上制成网状通道。
3、根据权利要求1所述的一种新型微流量传感器，其特征在于，节流装置(6)是在基座(4)上制成网状通道。
4、根据权利要求2或3所述的一种新型微流量传感器，其特征在于，弹性体(1)是硅弹性体，基座(4)是玻璃制成的。
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| CN 95247028 CN2256527Y (zh) | 1995-12-15 | 1995-12-15 | 一种新型微流量传感器 |
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| CN2256527Y true CN2256527Y (zh) | 1997-06-18 |
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1995
- 1995-12-15 CN CN 95247028 patent/CN2256527Y/zh not_active Expired - Fee Related
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