專利名稱：一種新型微流量傳感器的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于流量檢測裝置，涉及微機械加工技術、半導體集成電路技術、流體力學等。
現(xiàn)有的微流量傳感器主要有1、利用微機械加工技術和半導體集成電路技術制成的熱流式流量傳感器，用二極管或薄膜加熱電阻做加熱元件，加熱元件的兩測檢溫元件用二極管或薄膜加熱電阻檢測溫差與流速關系。
2、在以上研究基礎上進一步成功的研究了利用CMOS工藝和微機械加工工藝，在硅片上制成懸臂電橋，在其上蒸發(fā)或濺射上薄膜電阻組成電橋，當氣體流過電橋時，對流冷卻降低了電橋的溫度，溫度正比于流速，由于溫度的變化，電橋將輸出不平衡電壓，從而達到測量流體流量的目的。
上面兩種熱流式流量傳感器，精度低、量程窄、分辯率低。
3、用毛細管、顆粒層板為節(jié)流元件，用壓阻差壓傳感器檢測節(jié)流元件的壓力差，來測量流體的流量。此種傳感器節(jié)流與檢測電橋是分開的，體積大、響應時間慢。
本實用新型的目的就是發(fā)明一種新型微流量傳感器，它量程寬、精度高、分辨率高、輸出信號大、抗溫度干擾強、能標定多種氣體，另外，他的節(jié)流與檢測電橋一體化，所以響應時間快、不易堵塞、加工簡單、體積小、重量輕、易于控制流量、成品率高、適合批量生產(chǎn)。
本實用新型的內(nèi)容是，一種新型微流量傳感器主要包括壓力檢測裝置和節(jié)流裝置，壓力檢測裝置由基座、彈性體、壓力敏感電橋、顯示器、溫敏電阻組成，特殊在，節(jié)流裝置在壓力檢測裝置的基座和彈性體的中間，節(jié)流裝置是制成網(wǎng)狀的通道，溫敏電阻在壓力檢測裝置上。
節(jié)流裝置是在彈性體上制成網(wǎng)狀通道。
節(jié)流裝置是在基座上制成網(wǎng)狀通道。
彈性體是硅彈性體，基座是玻璃制成的。
附
圖1為一種新型微流量傳感器的主視圖附圖2為一種新型微流量傳感器的A-A視圖
以下結合附圖和實施例對本實用新型進一步說明，在厚度為2mm的玻璃基體(4)上開一直徑2mm的孔，作為入氣孔(5)，在厚度為0.4硅彈性體(1)的上面聯(lián)結壓力敏感電橋(2)和溫敏電阻(8)，在硅彈性體(1)的下面一測開一長為5mm、寬為5mm、高為0.2mm的壓力腔(3)，壓力腔(3)與壓力敏感電橋(2)之間的硅彈性體厚度為0.1mm，在硅彈性體(1)的下面的另一測用微機械加工技術制成網(wǎng)狀通道(6)，然后用靜電封接技術將硅彈性體(1)與玻璃基體(4)結合在一起，壓力敏感電橋(2)與顯示器(7)用導線連接。
當被測氣體由入氣孔(5)進入壓力腔(3)時，使壓力腔上面的壓力敏感電橋(2)輸出發(fā)生變化，并在顯示器(7)上顯示壓力敏感電橋的輸出值V，進入壓力腔(3)的氣體由節(jié)流裝置(6)流出，流經(jīng)節(jié)流裝置(6)的氣體在節(jié)流裝置(6)的兩端形成一個壓力差，由于節(jié)流裝置是用微機械加工技術劃成的網(wǎng)狀結構，其雷諾系數(shù)小于2000，因此流體處于層流狀態(tài)，則流經(jīng)節(jié)流裝置(6)的氣體瞬時流量Q與差壓值 P成正比，即Q＝KP，其差壓值P可由壓力敏感電橋(2)檢測，即VP，所以通過檢測差壓值便可直接標定出流量，另外在硅彈性體上制有溫敏電阻，可進行溫度補償，如與微機結合可實現(xiàn)智能化的檢測裝置。
本實用新型的效果很好，測量范圍寬從幾ml/min——幾千ml/min，精度不加補償優(yōu)于2％，響應時間快，信號輸出大于30mv，重復性能好，小于0.1％ fs，容易產(chǎn)品化。
權利要求1.一種新型微流量傳感器主要包括壓力檢測裝置和節(jié)流裝置(6)，壓力檢測裝置由基座(4)、彈性體(1)、壓力敏感電橋(2)、顯示器(7)、溫敏電阻(8)組成，其主要特征在于，a、節(jié)流裝置(6)在壓力檢測裝置的基座(4)和彈性體(1)的中間，節(jié)流裝置(6)是制成網(wǎng)狀的通道，b、溫敏電阻(8)在壓力檢測裝置上。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種新型微流量傳感器，其特征在于，節(jié)流裝置(6)是在彈性體上制成網(wǎng)狀通道。
3.根據(jù)權利要求1所述的一種新型微流量傳感器，其特征在于，節(jié)流裝置(6)是在基座(4)上制成網(wǎng)狀通道。
4.根據(jù)權利要求2或3所述的一種新型微流量傳感器，其特征在于，彈性體(1)是硅彈性體，基座(4)是玻璃制成的。
專利摘要本實用新型是在半導體材料硅基體上利用微機械加工技術研制一種層流式節(jié)流裝置和壓力腔，并用集成電路技術加工成一個壓阻式差壓傳感器，實現(xiàn)節(jié)流、壓力檢測一體化的一種新式流量傳感器，并具有溫度補償功能，該傳感器測量范圍寬、精度高、重復性能好輸出信號大、易于實現(xiàn)智能化的流量檢測儀表與裝置，同時還具有體積小、重量輕，適合批量生產(chǎn)的優(yōu)點。
文檔編號G01F1/34GK2256527SQ95247028
公開日1997年6月18日 申請日期1995年12月15日 優(yōu)先權日1995年12月15日
發(fā)明者牛德芳, 馬靈芝, 周麗芳, 張永彩, 湯淑芬, 王秀華, 臧翠榮 申請人:大連理工大學