熱式氣體質(zhì)量流量傳感器的工作原理

來(lái)源：青島艾爾瑪電子科技有限公司 2022年04月08日 09:17

氣體質(zhì)量流量傳感器是氣體質(zhì)量流量控制器中的一個(gè)重要的核心部件.傳感器性能好壞對(duì)氣體質(zhì)量流量控制器的性能指標(biāo),如零漂、精度、線性、重復(fù)精度、響應(yīng)時(shí)間等重要指標(biāo)參數(shù)有直接的影響.好的傳感器能夠提升產(chǎn)品的質(zhì)量;反之,不好的傳感器會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)品的品質(zhì)下降,甚至成為不合格品.深入研究氣體質(zhì)量流量傳感器,對(duì)提升傳感器的性能和提升質(zhì)量流量控制器的質(zhì)量起至關(guān)重要的意義.本文主要從傳感器的工作原理進(jìn)行分析,通過(guò)數(shù)學(xué)推理的方法,得出對(duì)傳感器性能有重要影響的參數(shù),從而為氣體質(zhì)量流量傳感器的設(shè)計(jì)和改進(jìn)提供理論依據(jù).

我們的氣體質(zhì)量流量傳感器是用于對(duì)氣體的質(zhì)量流量進(jìn)行精密測(cè)量和控制的儀器。它們?cè)诎雽?dǎo)體微電子工業(yè)、特種材料研制、化學(xué)工業(yè)、石油工業(yè)、醫(yī)藥、環(huán)保和真空等多種領(lǐng)域的科研和生產(chǎn) 中有著重要的應(yīng)用。隨著這些領(lǐng)域的生產(chǎn)力水平的提高，對(duì)氣體質(zhì)量流量控制器的性能要求越來(lái)越高。
研制了一種微量程段的熱式氣體質(zhì)量流量傳感器。傳感器芯片通過(guò)微機(jī)電系統(tǒng)(MEMS)工藝制備,芯片包括上下游測(cè)溫電阻器和環(huán)境電阻器,其中測(cè)溫電阻器有4只,對(duì)稱分布在芯片位置,構(gòu)成惠斯通電橋,芯片工作中采用恒壓模式驅(qū)動(dòng)。

當(dāng)氣體流過(guò)芯片表面時(shí),會(huì)導(dǎo)致檢測(cè)電橋不平衡,流量信號(hào)變化轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的電壓信號(hào)。通過(guò)實(shí)驗(yàn)標(biāo)定了傳感器的輸出曲線并對(duì)傳感器的精度進(jìn)行了測(cè)試,測(cè)試結(jié)果表明:研制的傳感器在流量0~5 m L/min的量程范圍內(nèi),具有響應(yīng)速度快、精度高的優(yōu)點(diǎn)。

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