基于柔性MEMS的寬量程流速傳感器的設(shè)計(jì)與微制造研究.pdf

1、航空航天領(lǐng)域、軍事領(lǐng)域及生物醫(yī)療領(lǐng)域的發(fā)展對(duì)傳感器的要求越來(lái)越高，傳統(tǒng)的流速傳感器已無(wú)法滿(mǎn)足要求。隨著微電子加工技術(shù)和 MEMS技術(shù)的迅速發(fā)展，基于傳熱學(xué)原理的MEMS熱式流速傳感器由于尺寸小、精度高并能夠分辨流向逐漸成為主流。
　　目前，大部分的流速傳感器都只針對(duì)于低速或者高速其中一種應(yīng)用，無(wú)法在寬量程內(nèi)獲得高精度的測(cè)量，并且大部分傳感器都是基于硅襯底，傳感器損失到襯底的熱量較大，且其無(wú)法安裝在具有復(fù)雜曲率的表面上，從而大大影響

2、了流速傳感器的應(yīng)用范圍。
　　本文設(shè)計(jì)并制造了基于柔性 MEMS的流速傳感器，可用于低速和高速的寬量程測(cè)量，并可安裝于具有復(fù)雜曲率的表面。本論文的主要工作如下：
　?。?）寬量程流速傳感器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與仿真?；谌嵝?MEMS技術(shù)設(shè)計(jì)了兩種結(jié)合熱損失原理和熱溫差原理的寬量程流速傳感器結(jié)構(gòu)，并利用COMSOL對(duì)流速傳感器結(jié)構(gòu)分別進(jìn)行熱損失原理和熱溫差原理的熱流場(chǎng)耦合仿真，獲得主要結(jié)構(gòu)參數(shù)的影響規(guī)律。
　?。?）仿真分析柔性寬

3、量程流速傳感器用于迫彈彈道辨識(shí)飛行速度測(cè)量的可行性。利用COMSOL對(duì)迫彈引信流場(chǎng)進(jìn)行仿真，并進(jìn)行了傳感器與引信的聯(lián)合仿真，研究了柔性熱式流速傳感器在引信中的安裝位置以及傳感器測(cè)速和彈速的關(guān)系，為柔性流速傳感器用于迫彈的彈道辨識(shí)提供了一種新方法。
　?。?）柔性流速傳感器的MEMS微加工制造?；谌嵝?MEMS技術(shù)，采用自上而下的加工工藝流程，對(duì)設(shè)計(jì)的兩種柔性流速傳感器的結(jié)構(gòu)同時(shí)進(jìn)行流片微制造，最終制造出了尺寸分別為9mm×7mm