[發(fā)明專利]上下游溫度分布二次差動(dòng)流量測(cè)量方法、傳感器、及應(yīng)用

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200610050144.3
• 申請(qǐng)日: 2006-04-03
• 公開（公告）號(hào): CN101050974A
• 公開（公告）日: 2007-10-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 毛巨林;趙文宏;涂相征
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 杭州中矽微電子機(jī)械技術(shù)有限公司
• 主分類號(hào): G01F1/76
• 分類號(hào): G01F1/76
• 代理公司: 杭州杭誠(chéng)專利事務(wù)所有限公司
• 代理人: 尉偉敏

1.一種基于上下游溫度分布二次差動(dòng)氣體質(zhì)量流量測(cè)量方法，其特征在于：

a.在傳感器的加溫元件上施加恒功率源激勵(lì)，通過對(duì)稱設(shè)置在加溫元件兩側(cè)的溫度檢測(cè)元件分別測(cè)量無(wú)氣流狀態(tài)下加溫元件上下游的溫度分布；

b.當(dāng)氣體流過傳感器時(shí)，上游溫度檢測(cè)元件測(cè)定所在區(qū)域溫度分布變化并且輸出產(chǎn)生上游溫度差值信號(hào)，下游溫度檢測(cè)元件測(cè)定所在區(qū)域溫度分布變化并且輸出產(chǎn)生下游溫度差值信號(hào)；

c.用上游溫度差值信號(hào)減去下游溫度差值信號(hào)，從而得出上下游溫度分布二次差動(dòng)信號(hào)，通過二次差動(dòng)信號(hào)和流動(dòng)氣流質(zhì)量流量的對(duì)應(yīng)關(guān)系測(cè)量出流經(jīng)傳感器的氣流質(zhì)量流量。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于上下游溫度分布二次差動(dòng)氣體質(zhì)量流量測(cè)量方法，其特征在于上述的二次差動(dòng)信號(hào)經(jīng)過信號(hào)放大，并由模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，將該數(shù)字信號(hào)在中央處理單元中根據(jù)二次差動(dòng)信號(hào)和流動(dòng)氣流質(zhì)量流量的對(duì)應(yīng)關(guān)系進(jìn)行運(yùn)算處理，得出流經(jīng)傳感器的流動(dòng)氣流質(zhì)量流量。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的基于上下游溫度分布二次差動(dòng)氣體質(zhì)量流量測(cè)量方法，其特征在于所述的整個(gè)傳感器采用MEMS方式加工制作。

4.一種基于上下游溫度分布二次差動(dòng)氣體質(zhì)量流量傳感器，包括加溫元件(1)，對(duì)稱設(shè)置在加溫元件(1)兩側(cè)的溫度檢測(cè)元件，即上游溫度檢測(cè)元件(2u)和下游溫度檢測(cè)元件(2d)，其特征在于所述的加溫元件(1)與恒功率源激勵(lì)(3)相連，上游溫度檢測(cè)元件(2u)和下游溫度檢測(cè)元件(2d)分別與差動(dòng)運(yùn)算電路(4)的兩個(gè)信號(hào)輸入端相連，所述的差動(dòng)運(yùn)算電路(4)的輸出端連接有中央處理單元(5)。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于上下游溫度分布二次差動(dòng)氣體質(zhì)量流量傳感器，其特征在于所述的加熱元件(1)采用多晶硅材料的半導(dǎo)體電極；所述的上游溫度檢測(cè)元件(2u)和下游溫度檢測(cè)元件(2d)采用集成化電熱堆器件；并且整個(gè)傳感器采用MEMS結(jié)構(gòu)。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于上下游溫度分布二次差動(dòng)氣體質(zhì)量流量傳感器，其特征在于所述的加熱元件(1)和位于其兩側(cè)的上游溫度檢測(cè)元件(2u)和下游溫度檢測(cè)元件(2d)相互平行地布置在單晶硅膜(11)上，所述的單晶硅膜(11)固定在玻璃基片(12)上。

7.一種基于上下游溫度分布二次差動(dòng)氣體質(zhì)量流量計(jì)，包括固定于其上的基于上下游溫度分布二次差動(dòng)技術(shù)的傳感器(10)，與傳感器(10)相連的恒功率源激勵(lì)(3)，其特征在于所述的傳感器(10)的輸出端與差動(dòng)運(yùn)算電路(4)相連，所述的差動(dòng)運(yùn)算電路(4)通過A/D轉(zhuǎn)換電路(6)與中央處理單元(5)相連。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的基于上下游溫度分布二次差動(dòng)氣體質(zhì)量流量計(jì)，其特征在于所述的中央處理單元(5)通過顯示驅(qū)動(dòng)單元(71)連接有顯示單元(72)，并且中央處理單元(5)還通過輸出模塊(81)連接有輸出接口(82)。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的基于上下游溫度分布二次差動(dòng)氣體質(zhì)量流量計(jì)，其特征在于所述的中央處理單元(5)還連接有輸入模塊(91)，所述的輸入模塊(91)與輸入終端(92)相連。

10.根據(jù)權(quán)利要求7或8或9所述的基于上下游溫度分布二次差動(dòng)氣體質(zhì)量流量計(jì)，其特征在于所述的傳感器的玻璃基片(12)設(shè)置在固定座(13)上，所述的固定座(13)插在流量計(jì)的管道壁上，在固定座(13)和管道(14)孔之間設(shè)有密封圈(15)，在管道孔上通過固定體(16)固連有蓋板(17)。