热式流量传感器及气体流量检测方法技术

本申请公开了一种热式流量传感器及气体流量检测方法，所述热式流量传感器包括：测流单元，形成在基底的表面，所述测流单元包括依次分立布置的上游热敏元件、加热电阻和下游热敏元件；补偿单元，形成在所述基底的表面，所述补偿单元包括位于所述测流单元上游的上游环境电阻及和位于所述测流单元下游的下游环境电阻；所述加热电阻用于通电加热所述上游热敏元件和所述下游热敏元件；所述加热电阻还用于通电发热，以通过流动气体加热所述上游环境电阻和所述下游环境电阻中的一个。本申请的热式流量传感器可以克服现有热式流量传感器无法对反向气流进行温度补偿的缺陷，同时，可以进行自检测判断，验证传感器的可靠性。验证传感器的可靠性。验证传感器的可靠性。

【技术实现步骤摘要】
热式流量传感器及气体流量检测方法


[0001]本申请属于传感
，具体涉及一种热式流量传感器及气体流量检测方法。

技术介绍

[0002]随着社会的发展，人们对传感器的要求越来越高，例如，要求传感器具有体积小、响应时间快、性能稳定等特点，而热分布式MEMS流量传感器可以满足上述需求。热式流量传感器主要有一路加热电阻与两路测温元件组成，通过保持加热电阻的恒定功率，根据不同流速下，上下游的测温元件反应的温度差来进行流量的测量。为了抑制温度变化对检测的影响，在热式流量传感器中，还设置对环境温度进行检测的温度补偿用电阻元件来实施温度补偿，温度补偿用电阻元件通常被设置在流量检测用电阻元件的上游，然而，当流体反向流动时，流体的温度受加热电阻影响，则无法进行准确补偿，从而不能进行反向流体的检测。另外，现有的热式流量传感器仅在出厂时进行质量检测，使用过程中出现的质量问题难以发现。

技术实现思路

[0003]本申请实施例的目的是提供一种热式流量传感器及气体流量检测方法，可以克服现有热式流量传感器无法对反向气流进行温度补偿的缺陷，同时，可以进行自检测判断，验证传感器的可靠性。
[0004]本申请实施例的第一方面，提供一种热式流量传感器，用于检测气体流量，包括：
[0005]测流单元，形成在基底的表面，所述测流单元包括依次分立布置的上游热敏元件、加热电阻和下游热敏元件；
[0006]补偿单元，形成在所述基底的表面，所述补偿单元包括位于所述测流单元上游的上游环境电阻及和位于所述测流单元下游的下游环境电阻；
[0007]所述加热电阻用于通电加热所述上游热敏元件和所述下游热敏元件；
[0008]所述加热电阻还用于通电发热，以通过流动气体加热所述上游环境电阻和所述下游环境电阻中的一个。其中一个阻值增大时，另一个的阻值对应的温度即为环境温度，用于补偿
[0009]可选地，所述热式流量传感器还包括：
[0010]导热层，形成在所述加热电阻的表面并与所述上游热敏元件和所述下游热敏元件的热端相接触。
[0011]可选地，所述基底的背面设有腔体，所述腔体位于所述基底对应所述加热电阻的位置。
[0012]可选地，所述上游热敏元件和所述下游热敏元件的热端位于所述基底对应所述腔体的位置。
[0013]可选地，所述基底包括衬底，所述衬底的表面设有支撑层，所述测流单元和所述补偿单元位于所述支撑层上，所述衬底的背面设有所述腔体并暴露所述支撑层。
[0014]可选地，所述加热电阻上设有通孔，用于形成并联结构，以减小所述加热电阻的阻值。
[0015]可选地，所述补偿单元还用于通电发热形成高温，以去除热式流量传感器表面的水汽和气体残留。
[0016]可选地，所述上游环境电阻和所述下游环境电阻为蛇形结构。
[0017]本申请实施例的第二方面，提供一种气体流量检测方法，包括流量检测的步骤，该步骤具体包括：
[0018]确定目标气流的流向；
[0019]根据确定的目标气流的流向，确定位于目标气流下游的热敏元件和环境电阻的温度是否同时升高；
[0020]若是，则以位于流动气体上游的环境电阻的温度作为环境温度，进行温度补偿。
[0021]可选地，在流量检测之后，所述方法还包括清洁的步骤，该步骤具体包括：
[0022]在补偿单元中通过电流，以使所述补偿单元发热形成高温，去除热式流量传感器表面的水汽和气体残留。
[0023]根据本申请实施例的第三方面，提供一种电子设备，该电子设备可以包括：
[0024]处理器；
[0025]用于存储处理器可执行指令的存储器；
[0026]其中，处理器被配置为执行指令，以实现如本申请实施例的第二方面所述的气体流量检测方法。
[0027]根据本申请实施例的第四方面，提供一种存储介质，当存储介质中的指令由信息处理装置或者服务器的处理器执行时，以使信息处理装置或者服务器实现以实现如本申请实施例的第二方面所述的气体流量检测方法。
[0028]本申请的上述技术方案具有如下有益的技术效果：
[0029]本申请实施例的热式流量传感器，可以克服现有热式流量传感器无法对反向气流进行温度补偿的缺陷，实现对气流的双向检测。同时，本申请实施例的热式流量传感器还可以通过两个环境电阻的温度变化进行自检测判断，验证传感器的可靠性。
附图说明
[0030]图1是本申请一示例性实施例中一种热式流量传感器的结构示意图；
[0031]图2是本申请一示例性实施例中一种热式流量传感器的剖视图；
[0032]图3是本申请一示例性实施例中一种气体流量检测方法的流程图；
[0033]图4为本申请一示例性实施例中一种电子设备的硬件结构示意图；
[0034]图5为实现本申请实施例的一种电子设备的硬件结构示意图；
[0035]图中，100、上游热敏元件；110、N+型多晶硅热电偶；120、P+型多晶硅热电偶；200、加热电阻；210、通孔；300、下游热敏元件；400、上游环境电阻；500、下游环境电阻；600、导热层；700、基底；710、衬底；720、支撑层；721、氧化硅层；722、氮化硅层；730、腔体；800、导线结构；910、元件保护层；920、芯片保护层；1、第一电极；2、第二电极；3、第三电极；4、第四电极；5、第五电极；6、第六电极；7、第七电极；8、第八电极；9、第九电极；10、第十电极。
具体实施方式
[0036]为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本申请进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本申请的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本申请的概念。
[0037]在附图中示出了根据本申请实施例的层结构示意图。这些图并非是按比例绘制的，其中为了清楚的目的，放大了某些细节，并且可能省略了某些细节。图中所示出的各种区域、层的形状以及它们之间的相对大小、位置关系仅是示例性的，实际中可能由于制造公差或技术限制而有所偏差，并且本领域技术人员根据实际所需可以另外设计具有不同形状、大小、相对位置的区域/层。
[0038]显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
[0039]在本申请的描述中，需要说明的是，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0040]此外，下面所描述的本申请不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
[0041]如图1
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2所示，本申请实施例提供一种热式流量传感器，用于检测气体流量，包括：测流单元，形成在基底700的表面，测流单元包括依次分立布置的上游热敏元件本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种热式流量传感器，其特征在于，用于检测气体流量，包括：测流单元，形成在基底的表面，所述测流单元包括依次分立布置的上游热敏元件、加热电阻和下游热敏元件；补偿单元，形成在所述基底的表面，所述补偿单元包括位于所述测流单元上游的上游环境电阻及和位于所述测流单元下游的下游环境电阻；所述加热电阻用于通电加热所述上游热敏元件和所述下游热敏元件；所述加热电阻还用于通电发热，以通过流动气体加热所述上游环境电阻和所述下游环境电阻中的一个。2.根据权利要求1所述的热式流量传感器，其特征在于，所述热式流量传感器还包括：导热层，形成在所述加热电阻的表面并与所述上游热敏元件和所述下游热敏元件的热端相接触。3.根据权利要求1所述的热式流量传感器，其特征在于，所述基底的背面设有腔体，所述腔体位于所述基底对应所述加热电阻的位置。4.根据权利要求3所述的热式流量传感器，其特征在于，所述上游热敏元件和所述下游热敏元件的热端位于所述基底对应所述腔体的位置。5.根据权利要求3所述的热式流量传感器，其特征在于，所述基底包括衬底，所述衬底的表面设有支撑层，所述测流单元和所述补...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨绍松，刘同庆，曹锦云，柳雪，
申请(专利权)人：无锡芯感智半导体有限公司，
类型：发明
国别省市：