小型风速发生装置在风速现场校准量值溯源中的应用与研究

国内各大型家电企业积极推动空调行业向绿色低碳持续转型,为了适应人们在日常生活中,对房间空调器合理的通风,适当的风速和空气的均匀分布,是取得既定的空气品质和舒适性的关键所在。风速参量可测,成为一个重要的指引性指标。基于本文对适用于空调器的性能和工作原理的分析,提出针对现场校准热式风速传感器的校准方法研究,以确保空调器检测线能满足日常检测使用要求。

MEMS热式风速风向传感器输出性能优化研究

环境测温二极管在工作时受传感器芯片热场影响,常引发MEMS热式风速风向传感器加热电压-风速曲线异常。将其更换为外置测温二极管,并调整其与传感器芯片距离,成功解决了输出曲线异常现象。并在此基础上,优化芯片及外置测温二极管的封装方案,消除了热场的相互干扰和不必要的热损耗,同时保证了外置测温二极管与空气的良好接触。风场测试结果表明,传感器的加热电压-风速曲线变得平滑,且重复性好,风速和风向的测量误差分别在±4%和±4°以内,系统的上电稳定时间大幅缩短至15 s左右。

低热导率衬底的热风速风向传感器研究

为了提高热风速风向传感器灵敏度,提出了采用低热导率衬底的方法,并利用有限元模拟和实验结果进行了验证。本文设计的传感器采用圆形结构的加热与测温电阻,利用热温差的方法测量风速和风向。为了验证传感器衬底对风速灵敏度的影响,本文分别在玻璃和陶瓷衬底上利用MEMS剥离工艺加工出了热风速传感器,并进行了风洞测试。实验结果表明,两个传感器均可以完成360°风向检测,风速量程超过10m/s。此外,通过对两组测量结果的比较可以发现玻璃衬底传感器的灵敏度比陶瓷衬底高,这与有限元模拟结果完全吻合。