[发明专利]一种阵列式风速风向传感器及其制作方法

说明书

本发明涉及传感器技术领域，具体涉及阵列式风速风向传感器及其制作方法。本发明提供的阵列式风速风向传感器，包括扣合在一起的上盖和支架；所述支架上设有陶瓷电路板，所述支架的中心位置设有第二通气管，所述陶瓷电路板上设有多个热式敏感流量芯片，多个热式敏感流量芯片成阵列结构，多个所述热式敏感流量芯片设置的位置与上盖上的多个通气孔一一相对设置，所述热式敏感流量芯片的第一通气管从第二通气管穿出，所述第二通气管内设置的导线与热式敏感流量芯片连接；所述热式敏感流量芯片至少为4个。本发明提供的阵列式风速风向传感器解决了热式风速风向传感器对风向测量的不足的问题，并且大大减小了实测风速偏差。

技术领域

本发明属于风速传感器技术领域，具体涉及一种阵列式风速风向传感器及其制作方法。

背景技术

测量风速风向的传感器的感应元件是测量风速的核心，风向风速器有多种分类，主要以比托管式、机械式、电磁式、热线式及超声波风速传感器，机械式的风速风向传感器应用时间最长也最广泛，风向感应通常采用可动的风向标，然后通过不同的方式将风向标的角位转移出可用的电信号输出，风标和风杯组合而成的风速风向传感器最为常见和通用，但是需要机械结构和电学或光学机构的结合，体积不易减小且结构复杂，本身的动力特性所决定的过高效应，以及需要仪器和安装支架，都会对测量精度带来影响，超声波传感器利用的超声波时差法实现风速测量，超声波在空气中传播的速度可以与风速函数对应，通过计算得到风速和风向的数值，超声波风速风向传感器测量准确响应快，无可动部件，克服机械式风速风向仪器的固有缺陷，但要超声波源，结构复杂、重量大、价格高。热式风速传感器所测气流速度是电流与电阻的函数，有恒温式和恒流式，通过测出电流和电阻的变化，测出气体流速变化，该风速传感器可以结合MEMS技术实现小体积、低功耗、动态快速响应，但是难以实现风速风向同时测量，且会带来实测风速偏差。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，提供了一种阵列式风速风向传感器，通过设置阵列式分布结构的传感器方案，实现风速风向的同时测量，实现结构简单、成本低且尺寸小的风速风向的传感器。

为解决上述问题，本发明提供的阵列式风速风向传感器，包括扣合在一起的上盖和支架；所述支架上设有陶瓷电路板，所述支架的中心位置设有第二通气管，所述陶瓷电路板上设有多个热式敏感流量芯片，多个热式敏感流量芯片成阵列结构，多个所述热式敏感流量芯片设置的位置与上盖上的多个通气孔一一相对设置，所述热式敏感流量芯片的第一通气管从第二通气管穿出，所述第二通气管内设置的导线与热式敏感流量芯片连接；所述热式敏感流量芯片至少为4个。

可选的，所述热式敏感流量芯片为MEMS热式敏感流量芯片。

可选的，所述通气孔设置在上盖的侧壁上，所述通气孔为若干个且均分分布，横截面为网状结构。

可选的，所述支架和陶瓷电路板为圆型结构，所述热式敏感流量芯片以圆型结构的圆心为基点按照相等角度均匀设置。

可选的，所述热式敏感流量芯片设置的数量为4个、8个、12个或16个，相应的，相邻的热式敏感流量芯片间隔角度为90°、45°、30°、22.5°。

可选的，所述热式敏感流量芯片包括封装体，所述封装体上设置有进气口和第一通气管，所述进气口和第一通气管与所述封装体内部的腔室连通；所述封装体内部的腔室内设置有敏感元件、电阻和加热元件，所述敏感元件和电阻电连接形成串联电路，所述串联电路的两端设置有电源引脚，所述电源引脚延伸出所述封装体外，所述敏感元件和电阻之间设置有输出引脚，所述输出引脚延伸出所述封装体外，所述加热元件的两端设置有加热引脚，所述加热引脚延伸出所述封装体外。