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標(biāo)題: MEMS熱式氣體流量傳感器在智能燃?xì)獗碇械膽?yīng)用分析 [打印本頁]

作者: chinaboy 時(shí)間: 2025-7-29 14:14
標(biāo)題: MEMS熱式氣體流量傳感器在智能燃?xì)獗碇械膽?yīng)用分析
隨著城市化進(jìn)程的加快和技術(shù)的發(fā)展，智能燃?xì)獗碜鳛橐环N新型能源計(jì)量設(shè)備，逐漸成為燃?xì)庑袠I(yè)的核心部分。其不僅提升了能源計(jì)量的準(zhǔn)確性和便捷性，還顯著提高了燃?xì)馄髽I(yè)的管理水平和運(yùn)營(yíng)效率。在這一背景下，MEMS熱式氣體流量傳感器因其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)而被廣泛應(yīng)用于智能燃?xì)獗淼脑O(shè)計(jì)與制造中。
熱式技術(shù)是一項(xiàng)測(cè)量氣體和液體流量的成熟技術(shù)。技術(shù)進(jìn)步和設(shè)備微型化使得該技術(shù)能大批量應(yīng)用于對(duì)成本敏感的領(lǐng)域，如天然氣計(jì)量。一些研究也證實(shí)了熱式技術(shù)在惡劣環(huán)境中的長(zhǎng)期可靠性。另，2021年歐洲最新發(fā)布了專用標(biāo)準(zhǔn)（EN 17526），由此可看出熱式技術(shù)是一項(xiàng)經(jīng)濟(jì)、成熟、可靠的燃?xì)庥?jì)量解決方案，全球已有六百萬燃?xì)獗硎芤嬗谠摷夹g(shù)。此外，該技術(shù)還具有強(qiáng)大的自診斷，自適應(yīng)和泄漏檢測(cè)功能，可廣泛用于天然氣，氫氣混合氣體（23%）和純氫氣的檢測(cè)。
智能燃?xì)獗硎袌?chǎng)應(yīng)用領(lǐng)域居民家庭領(lǐng)域
居民家庭是智能燃?xì)獗淼闹饕獞?yīng)用領(lǐng)域之一。隨著居民生活水平的提高和環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng)，智能燃?xì)獗碓诩彝ヮI(lǐng)域的應(yīng)用越來越廣泛。智能燃?xì)獗砜梢詫?shí)現(xiàn)對(duì)家庭燃?xì)馐褂玫膶?shí)時(shí)監(jiān)控和管理，提高能源利用效率，減少能源浪費(fèi)。此外，智能燃?xì)獗磉€方便了用戶的繳費(fèi)和查詢操作，提高了用戶體驗(yàn)。
商業(yè)樓宇領(lǐng)域
商業(yè)樓宇對(duì)智能燃?xì)獗淼男枨笠苍诓粩嘣黾印Ｖ悄苋細(xì)獗砜梢詫?shí)現(xiàn)對(duì)商業(yè)樓宇燃?xì)馐褂玫木?xì)化管理，降低企業(yè)運(yùn)營(yíng)成本。此外，智能燃?xì)獗磉€可以為商業(yè)樓宇提供安全、可靠的燃?xì)夤?yīng)保障，提高樓宇的整體管理水平。
工業(yè)領(lǐng)域
在工業(yè)領(lǐng)域，智能燃?xì)獗淼膽?yīng)用也越來越廣泛。智能燃?xì)獗砜梢詫?shí)現(xiàn)對(duì)工業(yè)生產(chǎn)過程的實(shí)時(shí)監(jiān)控和優(yōu)化調(diào)度，提高生產(chǎn)效率和能源利用效率。此外，智能燃?xì)獗磉€可以為工業(yè)企業(yè)提供安全、可靠的燃?xì)夤?yīng)保障，確保生產(chǎn)的順利進(jìn)行。
公共設(shè)施領(lǐng)域
智能燃?xì)獗碓诠苍O(shè)施領(lǐng)域的應(yīng)用也在逐漸增加。例如，學(xué)校、醫(yī)院、圖書館等公共設(shè)施可以通過安裝智能燃?xì)獗恚瑢?shí)現(xiàn)對(duì)燃?xì)馐褂玫木?xì)化管理，降低運(yùn)營(yíng)成本。同時(shí)，智能燃?xì)獗磉€可以為公共設(shè)施提供安全、可靠的燃?xì)夤?yīng)保障，提高公共設(shè)施的整體服務(wù)水平。
MEMS熱式質(zhì)量燃?xì)獗砑皞鞲衅鲬?yīng)用MEMS熱式質(zhì)量燃?xì)獗硎腔谖C(jī)電系統(tǒng)技術(shù)制造，采用具有熱式質(zhì)量流量原理的流量傳感器芯片，研制出的新一代全電子智能式燃?xì)獗恚瑹o需溫度、壓力補(bǔ)償即可實(shí)現(xiàn)燃?xì)饬髁康馁|(zhì)量計(jì)量。 MEMS熱式質(zhì)量燃?xì)獗頍o可動(dòng)部件、響應(yīng)快、超寬量程、低壓損，易維護(hù)并具有IC卡預(yù)付費(fèi)和物聯(lián)網(wǎng)遠(yuǎn)程抄表功能。隨著天然氣的需求增加每家每戶已經(jīng)慢慢的使用上了天然氣，使用天然氣需求燃?xì)獗砣ビ?jì)量，MEMS熱式質(zhì)量燃?xì)獗淼男枨笤絹碓綇V泛。
MEMS熱式質(zhì)量燃?xì)獗硎切枰獰崾劫|(zhì)量的流量芯片去設(shè)計(jì)的，必不可少的。推薦可以采用工采網(wǎng)的氣體流量傳感器AFE-01。AFE-01的流量芯片，是歐洲原始生產(chǎn)廠家代工的公司。開發(fā)了裝配有流速檢測(cè)元件的MEMS流量傳感器。擁有引以為傲的高級(jí)別靈敏度，可以精確檢測(cè)達(dá)到0.001m/s的氣體流速變化。生產(chǎn)出體積只有5 mm x 3.5 mm x 0.2 mm的芯片。

其測(cè)試原理：AFE-01流量傳感器由四個(gè)鉑薄膜電阻組成，基于流速的函數(shù)，利用傳熱原理來確定流速。在無流動(dòng)的情況下，兩個(gè)電阻被同等加熱。如果出現(xiàn)流動(dòng)，熱量從傳感器傳遞到介質(zhì)，其中一個(gè)比另一個(gè)更冷，這取決于流動(dòng)的方向。如果流量增加，傳遞的熱量也會(huì)增加。通過了解熱傳遞，可以從維持恒定溫度所需的電壓補(bǔ)償量來確定流速。同時(shí)AFE-01流量芯片因?yàn)轶w積小且耐高溫（-20°C~150°C的工作環(huán)境），很好的溫度補(bǔ)償電路，非常適合測(cè)試燃?xì)庵械母鞣N氣體。
AFE-01具有以下特點(diǎn):
體積非常小，雙流向檢測(cè)、檢測(cè)小質(zhì)量物體的流動(dòng)、簡(jiǎn)單的信號(hào)處理電路和標(biāo)定、完全固定的機(jī)械元件、優(yōu)異的重復(fù)性、優(yōu)異的長(zhǎng)期穩(wěn)定性、適用于多種行業(yè)或安裝到不同外殼。如圖：

特性：測(cè)量原理：熱量原理
檢測(cè)量程：0 ... 50 m/s （以CTA模式的電路為例）
靈敏度：0.001 m/s
精度：< 2%測(cè)量值（取決于電路和標(biāo)定）
響應(yīng)時(shí)間：T63% < 0.5 S
溫度范圍：-20…… +150 °C
電氣連接：絕緣漆包銅線 (一般長(zhǎng)度25 mm)
加熱元件：RH (25°C) = 34Ω± 10%
檢測(cè)元件：Rs_i (25°C) = 425Ω±10%
參考元件：RR (25°C) = 710Ω± 10%
供電電壓：一般為 2~5 V（取決于氣體流速）

作者: 當(dāng)分帶來了你 時(shí)間: 2025-11-23 13:37
樓主對(duì)機(jī)械設(shè)備的結(jié)構(gòu)/儀器原理的解讀太清晰了，學(xué)到了～

作者: 八月十九日 時(shí)間: 2025-11-30 20:26
這么優(yōu)質(zhì)的分享必須支持，希望樓主以后常來論壇交流～

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