微机械二维风速风向传感器及其信号处理电路

摘要

二维风速风向传感器及其信号处理电路涉及一种基于微机械(MEMS)剥离工艺的二维热膜风速风向传感器，以及恒温差控制和热温差测量电路。该传感器的芯片温度测量电阻Rs，和参考电阻Rr连接成惠斯通电桥形式，然后进行差分放大，最后利用电压/电流转换元件对加热电阻Rh进行驱动，利用电学和热学负反馈实现传感器的恒温差控制。8个对称分布且阻值一致的测温电阻分为两组组成惠斯通全桥电路测量X和Y方向风速。电桥输出通过放大后，经多路选择器Mux和A/D转换器转成数字量进入MCU，并通过计算可以得到风速和风向值，最后实现LCD显示和数字输出。该传感器具有工艺简单可靠，灵敏度高，低功耗，响应时间快等优点。

主权项

1.一种微机械二维风速风向传感器，其特征在于该传感器包括衬底、加热电阻(Rh)、芯片温度测量电阻(Rs)、8个热温差测量电阻、压焊块(1-20)；位于传感器芯片中央的芯片温度测量电阻(Rs)和加热电阻(Rh)完全对称且紧密缠绕，用于芯片温度表征；位于传感器芯片四周的8个对称分布的热温差测量电阻的电阻值完全一致，压焊块(1-20)分别与加热电阻(Rh)、芯片温度测量电阻(Rs)、8个热温差测量电阻相连接。