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707-MEMS流量传感器技术原理与应用.docx

资料介绍

MEMS流量传感器技术原理与应用

引言

MEMS流量传感器利用MEMS技术制造微型流量传感芯片,通过热式或差压式原理测量气体或液体的流量。与传统的机械式流量计相比,MEMS流量传感器具有体积小、压力损失小、响应速度快、可测量微小流量的优势,在医疗呼吸设备、工业过程控制和家电中具有广泛应用。本文系统介绍MEMS流量传感器的技术原理及典型应用。

工作原理

热式流量传感

热式MEMS流量传感器基于热传递原理。在微加热器两侧对称布置温度传感器,当流体流过时,上游温度降低,下游温度升高,温差与质量流量成正比。热式传感器可测量极低流量,适合医疗呼吸应用。

差压式流量传感

在微流道中设置节流结构,通过MEMS压力传感器测量节流前后的压差,根据伯努利方程计算流量。

结构设计

采用MEMS工艺在硅片上制作微加热器和温度传感器阵列,流道设计通过微流控技术优化。

性能指标

1. 测量范围:0.1sccm~1000sccm

2. 精度:±1%FS~±3%FS

3. 响应时间:<10ms

4. 工作温度:-10°C~+60°C

典型应用

呼吸机流量监测

在呼吸机中用于精确测量吸气和呼气流量,实现呼吸支持。


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