[发明专利]MEMS传感器、基于MEMS传感器的热力参数测量方法

权利要求书

1.一种MEMS传感器，其特征在于，包括玻璃基底以及形成在所述玻璃基底上的硅衬底，在所述硅衬底内形成有两个空腔，空腔顶壁的硅衬底形成梁；

所述传感器还包括形成在硅衬底非梁区域上的第一结构、第二结构、第七结构以及第八结构；在所述梁上还形成有第三结构、第四结构、第五结构、第六结构；所述传感器还包括形成在硅衬底上位于第一结构以及第八结构之间的加热电阻；

其中，第一结构与第二结构导电连接，第三结构与第四结构导电连接，第五结构与第六结构导电连接，第七结构与第八结构导电连接，第一结构还与第八结构导电连接，第二结构还与第七结构导电连接；

第一结构、第二结构、第七结构、第八结构为温敏器件，第三结构、第四结构、第五结构、第六结构为温敏与压敏耦合器件；

所述传感器还包括形成在第一结构以及第八结构上表面的第一导热薄膜，形成在第二结构以及第七结构上的第二导热薄膜，以及形成在硅衬底表面位于第五结构以及第六结构之间的第一导热薄膜；

其中，所述第一结构、第二结构、第七结构、第八结构为温敏电阻或铂材料薄膜；

所述第三结构、第四结构、第五结构、第六结构为压敏电阻；

所述第一导热薄膜的材料为二氧化硅，第二导热薄膜的材料为氮化硅。

2.如权利要求1所述的MEMS传感器，其特征在于，第一结构、第二结构、第七结构以及第八结构中每种结构的数量均为至少八个；第三结构、第四结构、第五结构、第六结构中每种结构的数量均为至少四个；

其中，第一结构与第二结构通过构成惠斯通电桥从而导电连接，第三结构与第四结构通过构成惠斯通电桥从而导电连接，第五结构与第六结构通过构成惠斯通电桥从而导电连接，第七结构与第八结构通过构成惠斯通电桥从而导电连接，第一结构与第八结构通过构成惠斯通电桥从而导电连接，第二结构与第七结构通过构成惠斯通电桥从而导电连接。

3.一种基于MEMS传感器的热力参数测量方法，其特征在于，利用如权利要求1-2任一所述的MEMS传感器进行测量，所述方法包括：

当气流经过所述MEMS传感器时，根据第一结构以及第二结构之间的电压差获取第一结构感知的温度与第二结构感知的温度之差ΔT₁，再依据公式一得到气流的热流参数q₁：

q₁＝ΔT₁*λ1*λ2/(λ2*d1-λ1*d2) 公式一

其中，λ₁为第一导热薄膜的导热系数，d₁为第一导热薄膜的厚度；λ₂为第二导热薄膜的导热系数，d₂为第二导热薄膜的厚度。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

当气流经过所述MEMS传感器时，根据第七结构以及第八结构之间的电压差获取第七结构感知的温度与第八结构感知的温度之差ΔT₂；同样依据公式一得到气流的热流参数；

计算热量参数q₂与热流参数q₁的平均值

5.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

当气流经过所述MEMS传感器时，根据第三结构以及第四结构的阻值变化，以及第三结构与第四结构之间的电压差，得到气流的压力值以及第一曲率Δp₁；

其中，所述第一曲率Δp₁为所述梁在气流压力的作用下弯曲变形的曲率。