微電子顯微鏡傳感器測量技術(shù)-光學(xué)圖像顯微鏡
工作原理
熱膜式進(jìn)氣質(zhì)量流量計(jì)是一種“熱傳感器”,它按以下原理工作:
在傳感器測量單元上,位于中間的加熱電阻加熱微電子一機(jī)械式傳
感器薄膜,并使它保持恒定的溫度,而這個(gè)被調(diào)節(jié)的加熱區(qū)的兩側(cè)溫度
是逐漸降低的。
薄膜上對稱于加熱電阻的上下游部位,用涂敷法制成兩個(gè)與溫度有
關(guān)的電阻(測量點(diǎn)),用來采集薄膜上的溫度分布。若沒有空氣流動(dòng),那
么兩側(cè)的溫度曲線(1)形狀是相同的。
當(dāng)空氣流經(jīng)傳感器測量單元時(shí),傳感器薄膜上原來相同的溫度曲線
就移動(dòng)(2),因流過的空氣冷卻這個(gè)區(qū)域,進(jìn)氣側(cè)的溫度曲線變陡。而
在面向發(fā)動(dòng)機(jī)的相反一側(cè),測量單元首先冷卻,但是在隨后的過程中,
被加熱元件加熱的空氣又使測量元件熱起來。這種溫度分布的變化導(dǎo)致
測量元件之間的溫度差。
散發(fā)到空氣中的熱量也就是傳感器測量單元上的溫度曲線取決于流
過的空氣質(zhì)量,因而溫度差(與流過空氣的絕對溫度無關(guān))就是進(jìn)氣質(zhì)量
流量的量度,同時(shí)它與流動(dòng)方向有關(guān),因而進(jìn)氣質(zhì)量流量計(jì)不僅能采集
進(jìn)氣質(zhì)量流量的總量.而且也能采集其流動(dòng)方向。
因微電子一機(jī)械式薄膜非常薄,因而傳感器對這種溫度變化的反應(yīng)
非�?�(<15ms),這在空氣流動(dòng)強(qiáng)烈脈動(dòng)的情況下顯得非常重要。
集成在傳感器中的計(jì)值電子電路將測量點(diǎn)之間的電阻差值轉(zhuǎn)換成適
合于電控單元的模擬電壓信號(0—5mV)。借助于存儲在電控單元中的傳
感器特性曲線,測量電壓被換算成空氣質(zhì)量流量值(kg/h)。
特性曲線被設(shè)計(jì)得具有這樣的特點(diǎn),即集成在電控單元中的診斷功
能能夠識別其故障,例如導(dǎo)線斷路。