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Betrieb

Der Mikrobrücken-Luftmassenmesser arbeitet nach dem Prinzip der Wärmeübertragung. Die Luftmasse wird über die Oberfläche der Messelemente geleitet. Die Ausgangsspannung variiert proportional zur Luftmasse oder zum Strom anderer Gase durch die Einlass- und Auslass-Ports des Pakets. Das speziell konstruierte Gehäuse leitet und führt den Luftstrom über das Mikrostruktur-Sensorelement. Die mechanische Konstruktion des Pakets ermöglicht die einfache Montage an den Leiterplatten.

Der Mikrobrücken-Luftmassenmesser verfügt über einen einzigartigen Siliziumchip mit der hochentwickelten Mikrostrukturtechnologie. Er verfügt über eine thermisch isolierte Dünnschicht-Brückenstruktur, die aus einem Heizer und Temperaturmesselementen besteht. Die Brückenstruktur bietet eine sensible und schnelle Ansprache auf Luft- und andere Gasströme über den Chip. Duale Messelemente, die sich an beiden Seiten eines zentralen Heizelements befinden, zeigen die Strömungsrichtung sowie die Strömungsrate an. Per Laser abgeglichene Dick- und Dünnschicht-Widerstände ermöglichen eine konsistente Austauschbarkeit von einem Gerät zum nächsten.

Das Mikrobrücken-Luftmassenmessgerät verfügt über temperatursensible Widerstände, die in einer Dünnschicht aus Siliziumnitrid gelagert sind. Sie werden in Form von zwei Brücken über einem geätzten Hohlraum im Silizium gelagert. Der Chip befindet sich in einem präzise bemaßten Luftstromkanal, der eine wiederholbare Luftstromansprache ermöglicht. Eine hocheffiziente thermische Isolierung für die Heiz- und Sensorwiderstände wird erreicht, indem der Hohlraum unter die Luftstrommessbrücken geätzt wird. Die geringe Größe und die thermische Isolierung des Mikrobrücken-Luftmassenmessers ermöglichen die äußerst schnelle Reaktion und die hohe Empfindlichkeit gegenüber Strömen.

Zwei Wheatstone-Brücken regeln die Luftstrommessung – eine bietet die Heizregelung mit geschlossenem Regelkreis, die andere enthält doppelte Sensorelemente. Der Heizregelkreis minimiert die Schaltvorgänge aufgrund von Änderungen der Umgebungstemperatur, indem ein Ausgang proportional zum Massenstrom zur Verfügung steht. Der Schaltkreis hält die Heizungstemperatur konstant (160 °C) über der Temperatur der Umgebungsluft, was durch einen Wärmewiderstand am Chip erfasst wird. Die ratiometrische Ausgangsspannung des Geräts entspricht der Differenzialspannung im Wheatstone-Brückenkreis.

HINWEIS

Verunreinigungen durch Staub sind in manchen Anwendungen möglich, und können minimiert werden. Konstruktionsbedingt strömen Staubpartikel, die im Luftstrom vorhanden sind, parallel zur Chipoberfläche über den Chip. Darüber hinaus produziert der Mikrostruktur-Chip einen thermophoresischen Effekt, wodurch Staubpartikel in Mikrometergröße von der Brückenstruktur abgeleitet werden.

Das Anhaften von Staub an den Chipkanten und den Kanaloberflächen kann mithilfe eines einfachen Filters vermieden werden. Ein wegwerfbarer 5-Mikron-Filter, der in Reihe an der nachgelagerten Seite des Luftstromgerätes verwendet wird, bietet eine ordnungsgemäße Filterung in den meisten Anwendungen.

VORSICHT: BESCHÄDIGUNG DES PRODUKTS

Mikrobrücken-Luftmassenmesser der AWM-Serie sind nicht darauf ausgelegt, Flüssigkeitsströme zu erfassen, und wird durch ein Strömen von Flüssigkeit durch den Sensor beschädigt.
Die Missachtung dieser Sicherheitshinweise kann zu Beschädigungen des Produkts führen.

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Produkt Signalaufbereitung Temperaturbereich, abgeglichen Strömungs-/Druckbereich Medienverträglichkeit
AWM43300V Verstärkt n. z. 1000 sccm (1 SLPM) nur Trockengas
AWM43600V Verstärkt n. z. 6 SLPM nur Trockengas

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