蒋明霞 李伟华 张 良 葛宇昊

(东南大学MEMS教育部重点实验室，南京 210096)

基于EIT技术的气流传感器及其实验研究

蒋明霞 李伟华 张 良 葛宇昊

(东南大学MEMS教育部重点实验室，南京 210096)

提出了一种新型的、基于电阻抗断层成像技术进行气流传感的微机电(MEMS)传感器结构，其基本构造为覆盖在加热器件之上的半导体硅薄膜以及位于硅薄膜四周的16个金属电极.首先，在金属电极对中注入电流，并根据相邻测试规则测量其他电极对间的电压;然后，改变电流注入位置并测量电压，得到208个电压值;最后，利用成像软件将电流和电压参量转换为电阻率分布图像.气流流动所导致的热场分布变化将引起薄膜电阻率的分布发生变化.气流传感实验结果表明，气流方向、速度的变化能够采用图像的方式清晰、直观地进行描述.研究结果为MEMS传感器设计提供了新的方案与技术.

电阻抗断层成像;微机电气流传感器;电阻率分布图像

电阻抗断层成像(electrical impedance tomography，EIT)是一种图像重建技术.该技术通过在导电物体表面施加激励电流，并测量分布电压，来获知物体内部导电参数的分布(如物质的电阻率分布)，进而重建出反映物体内部变化的图像［1-2］.如果导体电阻率是均匀的，则注入电流的分布曲线以及产生的等电势分布曲线是平滑变化的;如果导体电阻率由于某种原因不再均匀时，注入电流的分布将发生变化，测得的电压也会随之发生变化［3］.电阻率分布成像算法的核心是……