一种热温差式悬空结构气体流量传感器设计.pdfVIP

84 传感器与微系统(TransducerandMicrosystemTechnologies) 2013年 第32卷 第2期 一 种热温差式悬空结构气体流量传感器设计 李 辉 ，朱向冰 ，王建亮 (1．安徽师范大学 物理与电子信息学院，安徽 芜湖 241000； 2．北方光电集团 焦作研究所。河南 焦作 454150) 摘 要：基于热温差原理，利用MEMS技术加工制备出高灵敏度微型气体流量传感器。该流量传感器采 用热敏电阻器悬空结构，其热隔离性能较好 ，并利用温度系数大的VO 制备热敏电阻器；同时，利用机械 性能和密封性能好的SU-8胶制备气流沟道，工艺简单，稳定性好，且成本较低 ，适合批量生产。实验表明： 当传感器处于适当偏压下时，在0-30mL／min的流速范围内响应速度快 ，灵敏度高，而且具有良好的线性 度，适合生化检测 、医疗等领域的应用。 关键词：气体流量传感器；微机电系统；热温差原理；热敏电阻器；悬空结构；VO 中图分类号：TP212 文献标识码：A 文章编号 ：1000-9787(2013)02-0084-03 Design ofathermaltemperaturedifference suspended-structuregasflow sensor LIHui，ZHU Xiang．bing ，WANGJian．1iang (1．SchoolofPhysicsandElectronicInformation，AnhuiNormalUniversity，Wuhu241000，China； 2．JiaozuoInstitute，NorthernGroupofPhotoelectric，Jiaozuo454150，China) Abstract：A high—sensitivity gasflow micro sensorisfabricated，based on thermaltemperature difference principle，byusingMEMStechnology．Thisflow sensoradoptsthermistorsuspendedstructure，whichhasgoodheat isolationperformance，and themr istorsare fabricated by using high temperaturecoefficientVO2，and theflow channelismadeupofSU-8gluethathasexcellentmechanicalandisolationperfomr ances，andthistechnologyis simple，stable，andsuitableforbatchproductionbecauseoflowcost．Theexperimentshowsatproperbiasvoltage， thesensorhasfastresponsespeed，highsensitivity，andgoodlinearityattheflow velocityrangeof0～30mL／min， whichfitsofrtheapplicationsinbiochemical detectionandmedical fields． Keywords：gasflow sensor；micro—electro—mechanicalsystems(MEMS)；themraltemperaturedifference principle；themr istor；suspendedstructure；VO2 0 引 言 感器因其固有的优点，使得人们对其在分析仪器和医疗卫 流量测量是工业界基本的需求，在冶炼 、化工、能源