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微流控芯片流量傳感器的工作原理
閱讀：1567 發(fā)布時(shí)間：2023-7-21
微流控芯片流量傳感器是一種用于測(cè)量微流體中流量的關(guān)鍵設(shè)備，廣泛應(yīng)用于生物醫(yī)學(xué)、化學(xué)分析和微流控實(shí)驗(yàn)等領(lǐng)域。它能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)微流體中的流速和流量，并提供準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)分析和控制。傳感器主要基于熱敏電阻效應(yīng)和微流體傳輸原理。當(dāng)流體通過(guò)微流道時(shí)，流體的流動(dòng)會(huì)帶走熱量，從而導(dǎo)致傳感器表面溫度的變化。通過(guò)測(cè)量傳感器表面的溫度變化，可以獲得流體的流速和流量信息。
1、熱敏電阻效應(yīng)：傳感器芯片上集成了一個(gè)或多個(gè)微小的熱敏電阻元件。當(dāng)流體通過(guò)微流道時(shí)，熱敏電阻元件受到流體的冷卻效應(yīng)，導(dǎo)致電阻值發(fā)生變化。這種變化與流體的流速和流量成正比。
2、溫度測(cè)量：傳感器芯片上的熱敏電阻元件與溫度傳感器相連，用于測(cè)量傳感器表面的溫度。溫度傳感器將表面溫度轉(zhuǎn)化為電信號(hào)，并傳送給信號(hào)處理單元進(jìn)行處理。
3、信號(hào)處理：信號(hào)處理單元接收到溫度傳感器傳來(lái)的電信號(hào)后，通過(guò)內(nèi)置的算法和校準(zhǔn)曲線，將溫度變化轉(zhuǎn)化為流速和流量數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)可以通過(guò)顯示屏或輸出接口進(jìn)行顯示和記錄。
微流控芯片流量傳感器廣泛應(yīng)用于生物醫(yī)學(xué)研究、化學(xué)分析、環(huán)境監(jiān)測(cè)和微流控實(shí)驗(yàn)等領(lǐng)域。例如，在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，它可用于血液流速監(jiān)測(cè)、細(xì)胞培養(yǎng)流體控制和藥物輸送等方面。流量傳感器對(duì)微小流量變化具有高度敏感性，能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)微流體中的微弱流速和流量變化。傳感器具有快速響應(yīng)的特點(diǎn)，能夠?qū)崟r(shí)獲取流體流速和流量的變化情況。采用微納加工技術(shù)制造，具有小尺寸、輕便的特點(diǎn)，適用于微流控芯片等小型裝置中的集成。傳感器的測(cè)量精度較高，能夠提供準(zhǔn)確的流速和流量數(shù)據(jù)，滿足對(duì)流體流動(dòng)特性的精細(xì)研究和控制需求。
1、安裝位置：微流控芯片流量傳感器的安裝位置應(yīng)選擇在流體流動(dòng)較穩(wěn)定的位置，避免干擾和渦流產(chǎn)生。
2、溫度校準(zhǔn)：在使用前，應(yīng)進(jìn)行溫度校準(zhǔn)，確保傳感器的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性。
3、清潔維護(hù)：定期清潔傳感器表面，避免污染物對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響。
4、流體選擇：根據(jù)實(shí)際需要選擇合適的流體，避免對(duì)傳感器造成損害或誤差。