[发明专利]一种热温差型风速传感器及其制备方法和检测方法

权利要求书

1.一种热温差型风速传感器的制备方法，其特征在于包括如下步骤：

S1、准备绝缘的陶瓷衬底；

S2、在陶瓷衬底正面旋涂光刻胶，固化；

S3、利用光刻技术去除正面需要生长元件部分的光刻胶；

S4、溅射金属材料，泡入丙酮溶液中，剥离，形成衬底正面的感温元件；

S5、在陶瓷衬底背面旋涂光刻胶，固化；

S6、利用光刻技术去除背面需要生长元件部分的光刻胶；

S7、溅射金属材料、泡入丙酮溶液中，剥离，形成衬底背面的发热元件和测温元件。

2.如权利要求1所述的热温差型风速传感器的制备方法，其特征在于：

热温差型风速传感器的感温元件是金属块，测温元件是电感线圈，发热元件是加热电阻。

3.一种热温差型风速传感器，其特征在于：采用权利要求1或2所述的热温差型风速传感器的制备方法制备获得；所述热温差型风速传感器包括：陶瓷衬底、布置在陶瓷衬底上的发热元件、布置在陶瓷衬底正面且以发热元件为中心呈中心对称分布的至少两组感温元件、布置在陶瓷衬底背面且与感温元件位置正对应的至少两组测温元件。

4.如权利要求3所述的热温差型风速传感器，其特征在于：所述陶瓷衬底的厚度为300-500微米，热导率小于30W/mk。

5.如权利要求3所述的热温差型风速传感器，其特征在于：所述测温元件与发热元件之间的直线距离至少大于陶瓷衬底的厚度。

6.如权利要求3所述的热温差型风速传感器，其特征在于：所述发热元件为布置在陶瓷衬底背面的加热电阻，通过施加直流电使其发热。

7.如权利要求3所述的热温差型风速传感器，其特征在于：所述感温元件是金属块，测温元件是电感线圈。

8.一种基于热温差型风速传感器的风速检测方法，其特征在于：采用如权利要求1或2所述的热温差型风速传感器的制备方法制备获得；对发热元件加热以在陶瓷衬底中形成温度梯度；风吹过时，陶瓷衬底正面的温度场发生改变，通过测温元件测量感温元件之间的温度差，计算得到风速的大小。

9.如权利要求8所述的基于热温差型风速传感器的风速检测方法，其特征在于：风吹过时，使得金属块之间存在温差并导致金属块的电阻率随之发生变化，对应的，与金属块正对应的测温电感线圈的阻抗也随之变化，通过测量测温电感线圈的阻抗变化得到金属块的电阻率变化，并计算得到风速的大小。

10.如权利要求9所述的风速检测方法，其特征在于：测温元件的等效阻抗Z表示成如下函数关系:

Z＝F(x,μ,ρ,f)

其中，x是陶瓷衬底的厚度，μ是感温元件的磁导率,ρ是感温元件的电阻率,f是测温元件中激励电流的频率。