Burkert 8626 - (Typen 8713; 8703; 8712; 8702; 8711; 8701)

60 - MFC/MFM
deutsch
Bypass-Sensor in CMOSens
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-Technologie
(Typen 8713 / 8703 / 8712 / 8702 / 8711 / 8701)
Der Massendurchfluss wird bei dieser Technologie in einem speziell geformten
Strömungskanal gemessen, dessen Wandung an einer Stelle einen Si-Chip mit
einer freigeätzten Membran enthält. Auf dieser Membran sind in CMOSens
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Technologie ein Heizwiderstand sowie symmetrisch zu diesem stromaufwärts und
stromabwärts zwei Temperatursensoren aufgebracht.
Wird der Heizwiderstand mit einer konstanten Spannung gespeist, ist die
Differenzspannung der Temperatursensoren ein Maß für den Massendurchfluss
des im Strömungskanal über den Chip strömenden Gases.
Der Querschnitt des Strömungskanals ist so klein, dass schon bei Durchflüssen
von weniger als 1 cm
N
3
/min ein ausreichendes Messsignal erzeugt wird. Die obere
Messgrenze ist erreicht, wenn die ursprünglich laminare Strömung im Kanal turbu-
lent wird. Höhere Durchflussbereiche kann man erschließen, indem man in einen
parallelgeschalteten größeren Kanal ein Bypass-Element einbringt, das die gleiche
Durchfluss-Druck-Charakteristik aufweist wie der Sensorkanal. Bei konstantem
Teilerverhältnis kann dann aus der Messung der Teilmenge nach entsprechender
Kalibrierung auf den Gesamtdurchfluss rückgeschlossen werden.
Die geringe thermische Masse der Temperatursensoren und deren direkter Kon-
takt mit der Strömung (bis auf eine Schutzschicht) haben zur Folge, dass das
Sensorsignal auf spontan auftretende Durchflussänderungen sehr schnell rea-
giert. Dadurch kann der MFC Sollwert- oder Istwertänderungen innerhalb von
wenigen 100 ms ausregeln. Darüber hinaus hat der Sensor eine hohe Empfindlich-
keit bis hin zu kleinsten Durchflüssen sowie zusätzliche Korrektur- und Diagnose-
möglichkeiten über das Signal eines weiteren Temperatursensors auf dem Chip.
Bild: Prinzipdarstellung des Bypass-Sensor in CMOSens
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-Technologie
Sensor Element Heizer T-Sensoren
Gasstrom