ساختار متعامد چهار سیمی برای اندازه گیری دقیق سرعت و جهت فلوی سیال و باد با استفاده از میکرو ماشینکاری سیلیکان روی غشاء نیترید سیلیکان

حسگرهای میکرو الکترومکانیکی حرارتی یکی از دقیقترین و مهترین ابزارها برای تشخیص جهت و شدت یک سیال و موج آکوستیکی به حساب می­آیند. تشخیص جهت و سرعت باد و هر سیالی در رنجهای مختلف کاربردهای مختلف از جمله هواشناسی، نیروگاه­های بادی، اندازه گیری فلوی گاز در کنتورهای هوشمند شهری و گاز ورودی به نیروگاه های گازی، دارد. در این مقاله یک حسگر برای اندازه­گیری همزمان سرعت و جهت سیال طراحی و ساخته شده است. از نرم افزار کامسول برای شبیه­سازی و طراحی استفاده شده است. برای افزایش حساسیت و کاهش انتقال حرارت ساختار با بدنه حسگر، کل المان حسگری روی یک غشاء سیلیکانی ساخته شده است.  برای تشخیص جهت از یک ساختار چهار سیمی متعامد استفاده شده است که قابلیت اندازه­گیری جهت را تا ۵ درجه فراهم می کند. برای مشخصه یابی این حسگر یک ست آپ آزمایشگاهی طراحی و ساخته شد و حسگر تا سرعت های ۵ متر بر ثانیه که بازه فلومترهای صنعتی، بادهای ملایم و کنتورهای گازهای شهری است مورد آزمایش قرار گرفت. با تغییر فاصله سیمها این حسگر قادر است تا سرعت های ۳۰ متر بر ثانیه را اندازه ­گیری کند.

Keywords:

Microelectromechanical sensor , Air flow sensor , Fluid velocity sensor , Heat sensor , Bulk Micromachining , Hot wire , Anemometer , حسگر میکرو الکترومکانیکی , حسگر تشخیص جریان هوا , حسگر تشخیص سرعت سیال , حسگر حرارتی , میکروماشینکاری تودهای , سیم داغ , بادسنج