[发明专利]基于八边形热敏电阻结构的风速风向传感器及其制备方法

说明书

本发明公开了一种基于八边形热敏电阻结构的风速风向传感器及其制备方法，其中传感器包括硅衬底、位于硅衬底上方的绝缘层、以及位于绝缘层上的加热电阻和8个热敏电阻，所述加热电阻的形状为正八边形，正八边形的每条边外侧对应设置有一个与该边倾斜角度一致的热敏电阻。本发明精度和灵敏度更高。

技术领域

本发明涉及传感器，尤其涉及一种基于八边形热敏电阻结构的风速风向传感器及其 制备方法。

背景技术

风速风向信息与人们的生活息息相关，并广泛应用在工业建设、农业生产、航天航空、交通旅游、气象预报以及环境保护等领域。以前，风速风向的测量主要采用机械式 风杯和风向标来实现，近期，又出现了基于超声原理和多普勒原理的风速风向传感器。 但是，由于体积庞大、成本高，这些风速风向传感器无法满足物联网技术中的小型化、 低成本等应用需求。最近，微电子机械系统技术的出现颠覆了传统的风速风向传感器， 使得小型化、低功耗的风速风向检测微系统成为现实。

申请号为200510038840.8的专利公开了一种用于测量风、温度和压力的相关参数的 温度、风速、风向和气压集成传感器，由硅片、至少四条作为加热元件的多晶硅条、中 心温度传感器、至少四个用于风向测定的温度传感器和压阻组成，多晶硅条按正多边形 排列，中心温度传感器位于多晶硅条构成的正多边形内，用于风向测定的温度传感器位 于多晶硅条之外且根据多晶硅条构成正多边形的相似形排列，该发明具有总面积小，成 本小，但是其精度和灵敏度不够。

发明内容

发明目的：本发明针对现有技术存在的问题，提供一种基于八边形热敏电阻结构的 风速风向传感器及其制备方法。

技术方案：本发明所述的基于八边形热敏电阻结构的风速风向传感器，包括硅衬底、 位于硅衬底上方的绝缘层、以及位于绝缘层上的加热电阻和8个热敏电阻，所述加热电阻的形状为正八边形，正八边形的每条边外侧对应设置有一个与该边倾斜角度一致的热敏电阻。

进一步的，所述加热电阻还设有两个导电接触块，所述导电接触块位于热敏电阻外 侧，两个导电接触块分别通过引线连接加热电阻的两边。每个所述热敏电阻都设有两个导电接触块，每个导电接触块分别连接对应热敏电阻的一个线端，并位于对应热敏电阻 的外侧。所述绝缘层具体为二氧化硅层。

本发明所述的基于八边形热敏电阻结构的风速风向传感器的制备方法，包括以下步 骤：

(1)准备硅衬底；

(2)氧化，在硅衬底上方生长一层绝缘层；

(3)在绝缘层上溅射加热电阻、热敏电阻和导电接触块的金属；

(4)旋涂光刻胶；

(5)曝光，显影，腐蚀，去掉加热电阻、热敏电阻和导电接触块区域之外的光刻 胶；

(6)刻蚀，去掉加热电阻、热敏电阻和接触块区域之外的金属；

(7)去除光刻胶。

有益效果：本发明与现有技术相比，其显著优点是：本发明采用两组间隔45度的热敏电阻结构测量风速和风向的信息，将两次测量的平均值作为最终的风速和风向结 果，可以减小测量误差，提高测量精度。

附图说明

图1是本发明提供的基于八边形热敏电阻结构的风速风向传感器的俯视图；

图2是图1中的A-A’剖面图。

具体实施方式