[发明专利]一种二维热温差型风速传感器及其环境自补偿方法

摘要

一种二维热温差型风速传感器及其环境自补偿方法，属于风速传感器领域，解决了现有氮化铝基的热温差型风速传感器的检测速率较低的问题。传感器：在低热导率的衬底上铺设有导热介质层，加热电极、四个温度探测电极和两个环境温度自补偿电极均设置在导热介质层上。方形的加热电极本体设置在导热介质层的中心，四个扇形的温度探测电极本体分别设置在加热电极本体的四周，两个环境温度自补偿电极本体分别设置在导热介质层的相对的两个边缘处。每个电极本体均设置有两个引出电极。环境自补偿方法：根据两个环境温度自补偿电极的电阻值确定环境温度值，根据环境温度值的变化，调节加热电极两端的电压频率，使所述风速传感器的温度场恒定。

主权项

1.一种二维热温差型风速传感器，其特征在于，所述风速传感器包括衬底(1)、加热电极(2)、四个温度探测电极(3)、四个热隔离槽(4)和两个环境温度自补偿电极(5)；衬底(1)为八边形且采用低热导率材料制成，在衬底(1)的顶面上铺设有导热介质层(6)，加热电极(2)、四个温度探测电极(3)和两个环境温度自补偿电极(5)均设置在导热介质层(6)上；加热电极(2)包括加热电极本体(2‑1)和两个引出电极(2‑2)，加热电极本体(2‑1)为方形盘绕螺旋结构，设置在导热介质层(6)的中心位置，两个引出电极(2‑2)分别从加热电极本体(2‑1)的第一外接端和第二外接端引出并延伸至导热介质层(6)的边缘；每个温度探测电极(3)均包括温度探测电极本体(3‑1)和两个引出电极(3‑2)，温度探测电极本体(3‑1)包括两个蛇形绕制结构，两个蛇形绕制结构呈轴对称布置成扇形结构，两个蛇形绕制结构的第一外接端互连，两个引出电极(3‑2)分别从两个蛇形绕制结构的第二外接端引出并延伸至导热介质层(6)的边缘；对于四个温度探测电极(3)，四个温度探测电极本体(3‑1)的小端分别与加热电极本体(2‑1)的四条边相对设置，四个热隔离槽(4)分别设置在四个温度探测电极本体(3‑1)与加热电极本体(2‑1)之间，每个热隔离槽(4)的槽口均位于导热介质层(6)的顶面上，槽底均位于衬底(1)内；每个环境温度自补偿电极(5)均包括环境温度自补偿电极本体(5‑1)和两个引出电极(5‑2)，两个引出电极(5‑2)经环境温度自补偿电极本体(5‑1)的第一外接端和第二外接端引出并延伸至导热介质层(6)的边缘；对于两个环境温度自补偿电极(5)，两个环境温度自补偿电极本体(5‑1)分别位于导热介质层(6)的相对的两个边缘处。