柔性MEMS流速传感器的制造及其电路设计

• 作者: 刘武 吴校生 崔峰 张卫平 杨刚 樊冬
• 来源期刊: 半导体光电
• 学科: 工学
• 关键词: MEMS 流速传感器 柔性 双电桥电路 恒温差模式
• 年，卷（期）: 2017,（3）
• 所属期刊栏目: 光电器件
• 页码范围: 309-314
• 页数: 6页
• 分类号: TP212.4
• 语种: 中文
• DOI: 10.16818/j.issn1001-5868.2017.03.001

摘要

针对流速传感器大多存在测量量程小、柔性小而无法适应较大量程和复杂曲面的测量问题,提出了一种宽量程柔性MEMS流速传感器,结合热损失和热温差的工作原理实现对流速的测量.选取聚酰亚胺(PI)作为柔性衬底材料和铂(Pt)薄膜为热敏材料,采用金属牺牲层MEMS工艺制造了带空腔的柔性流速传感器芯片,尺寸为9 mm×7 mm×30μm.设计了采用双惠斯通电桥的恒温差测控电路.测量结果表明:制造的柔性MEMS流速传感器的TCR为0.2418％/℃,实验实现了0～36 m/s的输入风速测量,在低速、高速段内的灵敏度分别为2和0.295 mV/(m/s).同时,测量电路还展现出良好的温度补偿效应.所提出的柔性MEMS流速传感器具有宽量程、测试精度高、灵敏度高和易于实施温度补偿的优点,有望用于航空航天、国防等领域.