CMOS集成热丝式风速计模型与模拟

• 作者: 朱明 黎晓红
• 来源期刊: 中山大学研究生学刊：自然科学与医学版
• 学科: 工学
• 关键词: 硅热丝风速计 恒定电压 对流系数 优化分析
• 年，卷（期）: 2005,（4）
• 页码范围: 90-99
• 页数: 10页
• 分类号: TN929.11

摘要

本文通过对一种与CMOS工艺兼容的2-D硅热丝式风速计的工作原理进行分析，建立模型，并对尺寸进行了优化分析，给出了设计指导。本文设计的硅热丝式风速计为圆形结构，分别对当传感热丝（温敏电阻丝）为圆形薄片形状，以及当电阻丝为等宽薄片的情况进行讨论。通过利用圆形结构的几何对称性，避免了风向对传感结果的影响。该风速计可以工作在恒定电压、电流、功率以及温度差等方式测量风速，本文通过讨论在恒定电压工作方式下对铂金热电阻丝的尺寸的改变，得出其分别对风速传感的影响趋势。测量电路由电压跟随、放大和控制三部分组成，基本组成一个仪器放大电路，对输出的电压输出进行简单处理。在实际封装环境下的风洞中的对流条件进行分析，确定各个参数的优化，最后，对CMOS集成热丝式风速计模型与模拟的设计给出了指导意见。