MEMS应变式结冰传感器及检测方法

摘要

本发明公开了一种MEMS应变式结冰传感器及检测方法，涉及结冰厚度检测技术，包括回形框、周边固支的方形平膜、检测电阻、参考电阻、融冰电阻、电极引线。由MEMS应变式结冰传感器和接口电路组成检测系统。检测结冰时，检测电阻、参考电阻组成惠斯通电桥，用检测电阻感知结冰引起的平膜表面应力变化，达到检测结冰的目的。接口电路一方面为惠斯通电桥提供恒流驱动，另一方面对电桥输出的电压信号进行放大和温度补偿处理。

主权项

一种MEMS应变式结冰传感器，其特征在于，包括回形框1、平膜(2)、检测电阻(3、3a)、参考电阻(4、4a)、融冰电阻(5)、电极引线(6、6a)，其中，正方形平膜(2)与回形框(1)内孔相适配，覆于回形框(1)内孔上，平膜(2)的四条边与回形框(1)内孔边缘固接；检测电阻(3、3a)在平膜(2)四条边缘的中部，参考电阻(4、4a)位于正对检测电阻(3、3a)的外侧，在回形框(1)上靠外边缘处；融冰电阻(5)在平膜(2)的中央；电极引线(6、6a)分别位于回形框(1)上一对角线的两端，以平膜(2)的中心对称；整个传感器以回形框(1)的另一对角线相对称；检测电阻(3、3a)、参考电阻(4、4a)、融冰电阻(5)均为箔式应变电阻；检测电阻(3、3a)为四个箔式应变电阻，每两个应变电阻相串联，两端分别与电极引线(6)或电极引线(6a)相连为一组，共两组：检测电阻(3)和检测电阻(3a)；参考电阻(4、4a)为四个箔式应变电阻，每两个应变电阻相串联，两端分别与电极引线(6)或电极引线(6a)相连为一组，共两组：参考电阻(4)和参考电阻(4a)；检测电阻(3、3a)，参考电阻(4、4a)分别作为电桥的一臂，组成双臂惠斯通电桥。