一种热式MEMS气体传感器的气流标定方法技术

技术编号:25549368 阅读:44 留言:0更新日期:2020-09-08 18:48
本发明专利技术公开了一种热式MEMS气体传感器的气流标定方法,涉及传感器技术领域,该热式MEMS气体传感器中的测温电路中的微处理器连接并控制恒温差驱动电路的通断,微处理器控制开启恒温差驱动电路并在导通达到第一预定时长后获取测温电桥的第一输出电压,微处理器控制关闭恒温差驱动电路并在断开达到第二预定时长后获取测温电桥的第二输出电压,利用第一输出电压和第二输出电压的差值作为校准电压对气流进行标定,该方法可以有效提高零点电压的稳定性以及整个传感器的测量精度。

【技术实现步骤摘要】
一种热式MEMS气体传感器的气流标定方法
本专利技术涉及传感器
,尤其是一种热式MEMS气体传感器的气流标定方法。
技术介绍
MEMS气体流量传感器芯片或者差压传感器芯片的常规结构如图1所示,图2为传感器芯片的感测区域的放大图,芯片在硅衬底1上制作有四个电阻,分别为环境温度检测电阻2、加热电阻3、温度检测电阻4和温度检测电阻5。热式MEMS气体芯片,可以采用恒电流、恒电压、恒功率或恒温差等模式的驱动电路。以恒温差电路为例,采用芯片上的环境温度检测电阻2和加热电阻3,再加上外围电阻和运放,便可形成恒温差电路,如图3所示。温度检测电阻4和温度检测电阻5构成惠斯通电桥形成测温电路,如图4所示。气体流量越大,温度检测电阻4和温度检测电阻5测得的温差越大,惠斯通电桥输出的电压越大,电压经过可编程放大器(PGA)进行放大,再经过模数转换(ADC)进入微处理器(MCU),微处理器根据标定数据,采用模拟信号或数字信号输出气体流量的数值。理论上温度检测电阻4和5的阻值Ru和Rd大小相等,阻值随着温度的升高而升高。当气体流量为零时,加热电阻3形成对称本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种热式MEMS气体传感器的气流标定方法,其特征在于,所述热式MEMS气体传感器至少包括恒温差驱动电路和测温电路,所述恒温差驱动电路中至少包括加热电阻,所述测温电路至少包括两个温度检测电阻和两个匹配电阻构成的测温电桥,所述测温电桥的输出端依次连接可编程放大器、模数转换器和微处理器,所述微处理器连接并控制所述恒温差驱动电路的通断,则所述方法包括:/n所述微处理器控制开启所述恒温差驱动电路;/n当所述恒温差驱动电路导通达到第一预定时长后,所述微处理器获取所述测温电桥的第一输出电压,并控制关闭所述恒温差驱动电路;/n当所述恒温差驱动电路断开达到第二预定时长后,所述微处理器获取所述测温电桥的第二输...

【技术特征摘要】
1.一种热式MEMS气体传感器的气流标定方法,其特征在于,所述热式MEMS气体传感器至少包括恒温差驱动电路和测温电路,所述恒温差驱动电路中至少包括加热电阻,所述测温电路至少包括两个温度检测电阻和两个匹配电阻构成的测温电桥,所述测温电桥的输出端依次连接可编程放大器、模数转换器和微处理器,所述微处理器连接并控制所述恒温差驱动电路的通断,则所述方法包括:
所述微处理器控制开启所述恒温差驱动电路;
当所述恒温差驱动电路导通达到第一预定时长后,所述微处理器获取所述测温电桥的第一输出电压,并控制关闭所述恒温差驱动电路;
当所述恒温差驱动电路断开达到第二预定时长后,所述微处理器获取所述测温电桥的第二输出电压;
确定校准电压为所述第一输出电压和所述第二输出电压的差值,利用所述校准电压对气流进行标定。


2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,
所述微处理器控制开启所述恒温差驱动电路,并在所述恒温差驱动电路的开启时长达到预设导通时长时控制...

【专利技术属性】
技术研发人员:谷永先黄从贵吴孔培瞿惠琴
申请(专利权)人:无锡职业技术学院
类型:发明
国别省市:江苏;32

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