在线会议
论坛
专题
工控直播
新闻中心
子站
技术
社区
30多年以来，采用在钢毛细管外壁环绕线圈的测量方法，一直是质量流量精确测量及定量给料的标准方法。一项由瑞士制造商Sensirion公司开发的新技术，将这一物理测量原理集成到一种小型的热传感器中，其特点是在一块CMOS微芯片上集成了全部信号调理电路。利用此项技术，再结合专门开发的传感器封装，可生产出一种成本更低、响应速度比以前产品快 10倍（150毫秒）、以及精度明显提高（在10~100% 全刻度读数范围内精度为测量值的0.8%）的流量测量系统。
将传感器与估值电路集成在一块CMOS微芯片上，可确保在不产生噪声同时又拥有较高测量精度的情况下，将灵敏的模拟信号放大以及量化。这种传感器还包括用于温度补偿的温度传感器、用于传感器元件功能控制的附加智能以及其他低功率性能等。
可控发热元件安装在压稳薄膜的中间位置，温度传感器则对称地安装在发热元件朝流量方向的上、下行通路上。流过压稳薄膜的任何流量都会导致热传输，并由此而产生出精确的可测量信号。由于薄膜所具有的低热质量，故传感器可在1.7 毫秒 (1/e)的短时间内对气体流量变化做出迅速反应。
片载估值电路可
精确、快捷
热质量流量控制器性能的决定性因素是控制速度。对于传统的热质量流量控制器（MFC）而言，其传感器元件一般都具有数秒钟的反应时间。因此，为加快好的MFC的控制速度，可在信号改变前对传感器的反应进行分析，并提前利用附加电路来对可能产生的最终值进行估计。这能产生量级接近一秒的更快控制速度，但要付出更高的系统成本及更低的控制稳定性代价。由于CMOS质量流量传感器的热反应速度大约要快1000倍，因此可实现直接、且速度快很多的控制。
MFC的另一个重要特性是它的精度及基本的可再现性。在这一点上控制工程网版权所有，信号调理电路的稳定性及抗干扰能力以及传感器的偏移灵活性等www.cechina.cn，显得尤为重要。通过将传感器元件及偏移补偿估值电路对称地集成在传感器芯片中，CMOS气流传感器通常可达到小于全刻度读数0.01%的年偏移稳定性控制工程网版权所有，以及0.8%测量值的精度。
这种高动态范围可改变对相应测量仪器的选择及使用。控制器精度是用设置点百分比（%SP）、而不是用全刻度百分比（%FS）来表示控制工程网版权所有，这意味着同样的MFC可用于400 sccm（标准立方厘米）及40 sccm的不同量程，且都具有0.8%设置点的测量精度。而在以前，运用传统技术的MFC要求有单独的、针对每一量程来校准的仪器。
可靠、安全
硅芯片流量传感器的两个弱项是压阻与传感器盒（封装）的紧密性。因此在开发流量传感器的同时，人们也在开发一种用于电气接触的集成气流通道及真空玻璃套管。玻璃套管技术已被证明是一种用于极紧密及插入封装的最佳真空技术。现在，由硅芯片制成的气体流量传感器可以完全采用不锈钢来密封，但只将玻璃及镀金管脚用作密封材料。
电子仪器的可靠性基本上取决于电接触点的数量，由不良焊点形成的电接触可随时间变得极不可靠。对于CMOSens传感器而言，全部模拟信号处理都在同一块芯片上进行，因此拥有可消除易使微弱模拟信号受噪声影响的焊点的优势。
应用
测量精度、动态范围及高集成度CONTROL ENGINEERING China版权所有，使得 CMOS 传感器特别适用于性能与成本最重要的 OEM应用。典型应用包括分析仪器、过程控制设备、校准系统、医学应用（例如麻醉流量计）甚至燃料电池等。
目前流量控制器中所采用的 Sensirion 公司生产的 CMOS 传感器的例子包括：B焤kert公司现场总线控制及高端MFC、V歡tlin / Insentys公司经济高效的Red-y SMART 以及 Sensirion 公司的 PerformanceLine 等。
而其他特性也开辟了一些全新的应用，CMOS 芯片的高集成度首次实现了能用电池来供电的系统。以COMPACT系列，V歡tlin/Insentys 公司生产出可用一块AA锂电池连续工作2万小时（超过两年）的热质量流量计。
局限
所有以前实现的CMOSens解决方案大都局限于最大10巴的工作压强。理论上可有更高的工作压强，但并不是经常能这样。传统的MFC可在超过 200巴的工作压强下使用，因此如果您需要一种可在极高工作压强下使用的 MFC，您目前还需要依靠
.jpg)
AVEVA InTouch Unlimited试用版下载
福禄克三大“法宝”帮您搞定过程仪表校准难题
2024年度最佳产品奖颁奖典礼会后报道
2024全球自动化和制造主题峰会会后报道
阿自倍尔液体检测产品有奖试用
