用微機電系統和兩個壓力傳感器補償集成電路（IC）演示了用于生化和醫學目的的微流體流量測量。流體的流速可以通過精密加工通道上的壓降來確定。整個組件可安裝在小型陶瓷混合組件上。

在廣泛的當前應用中，流體分析必不可少。生物學，醫學分析，基因工程和許多其他領域都依賴于快速，精確且可重復的化學和生物學分析。自動執行流體樣品定量和分析的工具對于負擔得起的性能至關重要。

已經設計出高度專業的電子傳感器來自動執行樣品分析，但是液體的配給（仍然是一個突出的問題）必須在物理上完成。通常使用步進電機驅動的專用微型注射器來完成此操作。可以輕松想象與此類設置相關的困難和費用。

在解決這一問題的一種新穎方法中，DASA IMT和Seyonic SA（均為瑞士納沙泰爾公司）開發了流通式微流體配液，并將其作為用于太空實驗的工具包的一部分。如下所述，該設計的關鍵要素是微流量傳感器設備。要求是：

• 小尺寸
• 化學慣性
• 溫度穩定性
• 長期穩定性
• 簡單，輕松和全自動的重新校準
• 線性電壓-壓力輸出

一種測量微流體流量的方法是通過測量集成到微流通道中的節流閥上的壓差。壓力測量是通過雙壓阻式壓力傳感器進行的，其中一個放在限流器之前，另一個放在限流器之后。為了確保傳感器不受化學侵蝕性流體的影響或更改，將壓力下的流體施加到傳感器膜片的背面（其單晶硅對化學物質相對不敏感）而不是正面。這種不尋常的配置通過將敏感的微電子電路與液體隔離開來保護它們，從而保護了傳感器上的敏感微電子電路。為防止機械張力引起的誤差，將傳感器安裝在較厚的陶瓷基板上（圖1）。

壓阻式壓力傳感器具有出色的靈敏度和可重復性，但對環境溫度的變化非常敏感。直到最近，還沒有辦法在實現微流體流量傳感所需的小尺寸和快速響應的同時補償這些誤差。一種解決方案是采用新型的MAX1458傳感器信號處理器，該傳感器可以補償壓阻傳感器的初始誤差和與溫度有關的誤差。圖2將未經校正的傳感器的輸出與通過該IC補償的相同輸出進行了比較。

數字和用戶可編程寄存器對模擬信號路徑進行全電子補償。對于在-40°C至+ 125°C汽車溫度范圍等環境溫度變化較大的應用中，MAX1458的總輸出精度優于1％。對于更有限的跨度（例如+ 15°C至+ 45°C），總壓力精度接近0.1％。

編輯：hfy