微电子显微镜传感器测量技术

热膜式进气质量流量计是一种“热传感器”，它按以下原理工作：

在传感器测量单元上，位于中间的加热电阻加热微电子一机械式传
感器薄膜，并使它保持恒定的温度，而这个被调节的加热区的两侧温度
是逐渐降低的。
薄膜上对称于加热电阻的上下游部位，用涂敷法制成两个与温度有
关的电阻(测量点)，用来采集薄膜上的温度分布。若没有空气流动，那
么两侧的温度曲线(1)形状是相同的。
当空气流经传感器测量单元时，传感器薄膜上原来相同的温度曲线
就移动(2)，因流过的空气冷却这个区域，进气侧的温度曲线变陡。而
在面向发动机的相反一侧，测量单元首先冷却，但是在随后的过程中，
被加热元件加热的空气又使测量元件热起来。这种温度分布的变化导致
测量元件之间的温度差。
散发到空气中的热量也就是传感器测量单元上的温度曲线取决于流
过的空气质量，因而温度差(与流过空气的绝对温度无关)就是进气质量
流量的量度，同时它与流动方向有关，因而进气质量流量计不仅能采集
进气质量流量的总量．而且也能采集其流动方向。

因微电子一机械式薄膜非常薄，因而传感器对这种温度变化的反应
非常快( 15ms)，这在空气流动强烈脉动的情况下显得非常重要。
集成在传感器中的计值电子电路将测量点之间的电阻差值转换成适
合于电控单元的模拟电压信号(0—5mV)。借助于存储在电控单元中的传
感器特性曲线，测量电压被换算成空气质量流量值(kg／h)。

特性曲线被设计得具有这样的特点，即集成在电控单元中的诊断功
能能够识别其故障，例如导线断路。

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