專利名稱：基于新型傳感器的流量調(diào)節(jié)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及ー種數(shù)字式質(zhì)量流量控制系統(tǒng)，尤其涉及ー種基于新型傳感器的流量調(diào)節(jié)系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
目前，數(shù)字式的質(zhì)量流量控制器以其精度高、體積小、使用方便等特點(diǎn)廣泛應(yīng)用于化工、微電子等領(lǐng)域。如圖I所示，質(zhì)量流量控制器(MFCs)用于對氣體質(zhì)量流量進(jìn)行精密測量及控制，包括分流器I、傳感器2、電路板3、調(diào)節(jié)閥4。分流器、傳感器及電路板的測量部分組成了質(zhì)量流量控制器的流量測量單元，調(diào)節(jié)閥與電路板的控制部分組成了質(zhì)量流量控制器的控制単元。質(zhì)量流量控制器的控制單元接收到輸入的設(shè)定信號后，根據(jù)收到的信號對調(diào)節(jié)閥進(jìn)行控制，從而實(shí)現(xiàn)對流量大小的控制?，F(xiàn)有技術(shù)中的質(zhì)量流量控制器一般使用傳統(tǒng)的線繞傳感器，該傳感器優(yōu)點(diǎn)是重復(fù)性好、精度高、耐壓高、可測量多種氣體，缺點(diǎn)是成本高、響應(yīng)時(shí)間較慢。當(dāng)需要涉及氣體單一、精度要求低、氣壓要求低、響應(yīng)時(shí)間快的情況時(shí)，傳統(tǒng)傳感器制作出來的產(chǎn)品就顯得性價(jià)比低了。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供ー種響應(yīng)時(shí)間快、重復(fù)性好、成本低的基于新型傳感器的流量調(diào)節(jié)系統(tǒng)。本實(shí)用新型的目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的本實(shí)用新型的基于新型傳感器的流量調(diào)節(jié)系統(tǒng)，包括分流器，所述分流器的分流支路上設(shè)有流量傳感器，所述流量傳感器為MEMS流量傳感器，所述MEMS流量傳感器與CPU電連接。由上述本實(shí)用新型提供的技術(shù)方案可以看出，本實(shí)用新型提供的基于新型傳感器的流量調(diào)節(jié)系統(tǒng)，由于流量傳感器為MEMS流量傳感器，響應(yīng)時(shí)間快、重復(fù)性好、成本低，當(dāng)需要涉及氣體単一、精度要求低、氣壓要求低、響應(yīng)時(shí)間快的情況時(shí)，可以大大降低成本、增大使用范圍。

圖I為現(xiàn)有技術(shù)中的質(zhì)量流量控制器的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的基于新型傳感器的流量調(diào)節(jié)系統(tǒng)的原理示意圖。
具體實(shí)施方式
下面將結(jié)合附圖對本實(shí)用新型實(shí)施例作進(jìn)ー步地詳細(xì)描述。本實(shí)用新型的基于新型傳感器的流量調(diào)節(jié)系統(tǒng)，其較佳的具體實(shí)施方式
如圖2所示(并參見圖I):包括分流器，所述分流器的分流支路上設(shè)有流量傳感器，所述流量傳感器為MEMS流量傳感器，所述MEMS流量傳感器與CPU電連接。所述MEMS流量傳感器內(nèi)設(shè)有溫度檢測單元，所述溫度檢測單元與CPU電連接。所述MEMS流量傳感器可以依次通過運(yùn)算放大器和模/數(shù)轉(zhuǎn)換單元與CPU電連接。本實(shí)用新型在質(zhì)量流量控制器中選用MEMS流量傳感器，MEMS流量傳感器的好處就是響應(yīng)時(shí)間快、重復(fù)性好。缺點(diǎn)是量程比低、精度低、可測量氣體單一、可承受氣體壓カ小。所以當(dāng)需要涉及氣體単一、精度要求低、氣壓要求低、響應(yīng)時(shí)間快的情況時(shí)，可以大大降低成本、増大使用范圍。下面對MEMS流量傳感器進(jìn)行簡單的介紹微機(jī)電系統(tǒng)(Microelectro Mechanical Systems, MEMS)是目前在微電子技術(shù)基礎(chǔ)上發(fā)展起來的多學(xué)科交叉的前沿研究領(lǐng)域。經(jīng)過幾十年的發(fā)展，已成為世界矚目的重大科技領(lǐng)域之一。它涉及電子、機(jī)械、材料、物理學(xué)、化學(xué)、生物學(xué)、醫(yī)學(xué)等多種學(xué)科與技術(shù)，具有廣闊的應(yīng)用前景。目前，全世界有大約600余家單位從事MEMS的研制和生產(chǎn)工作，已研制出包括微型壓カ傳感器、加速度傳感器、微噴墨打印頭、數(shù)字微鏡顯示器在內(nèi)的幾百種產(chǎn)品，其中微傳感器占相當(dāng)大的比例。微傳感器是采用微電子和微機(jī)械加工技術(shù)制造出來的新型傳感器。與傳統(tǒng)的傳感器相比，它具有體積小、重量輕、成本低、功耗低、可靠性高、適于批量化生產(chǎn)、易于集成和實(shí)現(xiàn)智能化的特點(diǎn)。同時(shí)，在微米量級的特征尺寸使得它可以完成某些傳統(tǒng)機(jī)械傳感器所不能實(shí)現(xiàn)的功能。本發(fā)明將現(xiàn)有技術(shù)中質(zhì)量流量控制器的傳感器更換為MEMS流量傳感器即可實(shí)現(xiàn)對氣體流量的測定，通過設(shè)定信號可以控制氣體的流量。其中MEMS流量傳感器的響應(yīng)時(shí)間可達(dá)到8ms，由于MEMS流量傳感器最高壓カ只能達(dá)到4bar，所以該質(zhì)量流量控制器只適用于壓強(qiáng)較低的情況。由于MEMS流量傳感器可直接輸出流量檢測電壓，將該電壓通過CPU模擬PID來控制電磁閥，即可組成ー個(gè)簡易的質(zhì)量流量控制器。該方法安裝方便、標(biāo)定容易。成本低、響應(yīng)時(shí)間快。經(jīng)過驗(yàn)證，最快可到15ms。由于MEMS流量傳感器受溫度影響較大，大概在±0. 2% /°C左右，所以需要對溫度進(jìn)行補(bǔ)償。這樣在MEMS流量傳感器內(nèi)置ー個(gè)精密的溫度檢測單元。并將溫度信號輸入到CPU內(nèi)，由軟件進(jìn)行溫度修正，用以補(bǔ)償溫度漂移引起的傳感器靈敏度變化。溫度校正的算法要與傳感器匹配，是由溫度實(shí)驗(yàn)來確定的。以上所述，僅為本實(shí)用新型較佳的具體實(shí)施方式
，但本實(shí)用新型的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本實(shí)用新型披露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本實(shí)用新型的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求書的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。
權(quán)利要求1.一種基于新型傳感器的流量調(diào)節(jié)系統(tǒng)，包括分流器，所述分流器的分流支路上設(shè)有流量傳感器，其特征在于，所述流量傳感器為MEMS流量傳感器，所述MEMS流量傳感器與CPU電連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的基于新型傳感器的流量調(diào)節(jié)系統(tǒng)，其特征在于，所述MEMS流量傳感器內(nèi)設(shè)有溫度檢測單元，所述溫度檢測單元與CPU電連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的基于新型傳感器的流量調(diào)節(jié)系統(tǒng)，其特征在于，所述MEMS流量傳感器依次通過運(yùn)算放大器和模/數(shù)轉(zhuǎn)換單元與CPU電連接。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種基于新型傳感器的流量調(diào)節(jié)系統(tǒng)，包括分流器，分流器的分流支路上設(shè)有流量傳感器，流量傳感器為MEMS流量傳感器，MEMS流量傳感器內(nèi)設(shè)有溫度檢測單元。響應(yīng)時(shí)間快、重復(fù)性好、成本低，當(dāng)需要涉及氣體單一、精度要求低、氣壓要求低、響應(yīng)時(shí)間快的情況時(shí)，可以大大降低成本、增大使用范圍。
文檔編號G05D7/06GK202404454SQ201120462769
公開日2012年8月29日 申請日期2011年11月18日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月18日
發(fā)明者吳薇, 胡蕾, 黃文填 申請人:北京七星華創(chuàng)電子股份有限公司