[实用新型]一种基于硅微桥压阻式MEMS温度传感器的温度检测系统

说明书

本实用新型公开了一种基于硅微桥压阻式MEMS温度传感器的温度检测系统，所述系统包括传感模块、通信模块、数据模块、以及展示模块；其中，所述传感模块包括硅微桥压阻式MEMS温度传感器以及与其连接的边缘计算模块，用于实现温度测量；所述通信模块，用于将所述传感模块的温度测量数据无线传输至所述数据模块；所述数据模块，用于接收温度测量数据；所述展示模块，用于所述温度测量数据的显示与处理。该温度检测系统实现了温度数据的精确测量，且采用无效传输，结构简单，易于布置，使得该系统的通用性更强。

技术领域

本实用新型属于温度测量领域，特别涉及一种基于硅微桥压阻式MEMS温度传感器的温度检测系统。

背景技术

现有的测温系统有声表面波无线无源测温系统、光纤测温系统、红外测温仪和红外热像仪。但是例如高压开关柜这种高电压、大电流的开关设备，其内部结构复杂，以KYN开关柜为例，严重的发热点分布在断路器触头处，光纤测温系统作为一个有线的测温装置，无法通过引线探测断路器触头处的温度；进一步对于声表面波温度监测系统，同样因为开关柜内部复杂的系统，声表面波信号在柜内进行多路反射后信号极其微弱，且同时在安装天线时，需要长时间调试；且在测试过程中，也同样会出现信号中断的现象。

实用新型内容

针对现有技术中存在的上述技术问题，本实用新型提供了一种基于硅微桥压阻式MEMS温度传感器的温度检测系统。本实用新型的温度检测系统结构简单，易于布置，通用性强。

本实用新型的目的在于提供一种基于硅微桥压阻式MEMS温度传感器的温度检测系统，所述系统包括传感模块、通信模块、数据模块、以及展示模块；其中，

所述传感模块包括硅微桥压阻式MEMS温度传感器以及与其连接的边缘计算模块，用于实现温度测量；

所述通信模块，用于将所述传感模块的温度测量数据无线传输至所述数据模块；

所述数据模块，用于接收温度测量数据；

所述展示模块，用于所述温度测量数据的显示与处理。

进一步，所述硅微桥压阻式MEMS温度传感器采用硅微桥双层膜结构，并制作在SOI器件上，且上层为金属铝层，下层为SOI器件的顶层硅；其中，

在所述顶层硅上通过离子注入工艺形成预设阻值的压敏电阻，且在所述顶层硅上溅射金属铝；

所述硅微桥双层膜结构下方悬空，且不与所述SOI器件的衬底硅相连接。

进一步，所述硅微桥压阻式MEMS温度传感器还包括三个定值电阻，其中，

所述三个定值电阻位于SOI器件层上，且所述定值电阻下方不悬空，并通过电引线与所述压敏电阻形成惠斯通桥。

进一步，所述边缘计算模块，用于基于所述压敏电阻阻值、所述三个定值电阻阻值、检测电路电流、所述金属铝层与顶层硅的厚度、热膨胀系数、弹性模量、以及由于温度变化，所述顶层硅纵向和横向产生的压阻系数与应力，计算所述惠斯通桥的输出电压。

进一步，所述边缘计算模块还用于基于所述惠斯通桥的输出电压，获取温度测量数据。

进一步，所述通信模块包括局部通信模块和/或广域通信模块，其中，

所述局部通信模块与广域通信模块均与所述边缘计算模块相连接，用于温度测量数据的无线传输。