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龙图腾网恭喜中国科学院新疆理化技术研究所申请的专利一种基于惠斯通电桥原理设计的微机电系统热敏薄膜式热流计获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN115265842B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-05-27发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202210911425.2，技术领域涉及：G01K17/16；该发明授权一种基于惠斯通电桥原理设计的微机电系统热敏薄膜式热流计是由孔雯雯;王硕;何东林;黄涛;常爱民设计研发完成，并于2022-07-30向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种基于惠斯通电桥原理设计的微机电系统热敏薄膜式热流计在说明书摘要公布了：本发明提供了一种基于惠斯通电桥原理设计的微机电系统热敏薄膜式热流计，该热敏薄膜式热流计由硅基衬底，热敏薄膜，复合电极，热阻层四部分制成；所述热敏薄膜生长在硅基衬底上，所述电极生长在热敏薄膜上，所述热阻层生长在热敏材料与复合电极上起到阻挡热流的作用。在激励电压下，热流计表面受到热流变化的影响，具体表现为有无热阻层的热敏薄膜表面温度不同进而导致热敏薄膜的电阻不同。基于惠斯通电桥原理，当电桥中电阻不同会造成电桥不平衡，从而产生电势差；再结合傅里叶定律，温度差值又与所施加的热流密度呈正比。所以，惠斯通电桥测量电路的输出电压可反映所施加热流密度值。再通过标准热流计标定，确定待标定热流计的导热系数和材料系数组成的系数，从而完成基于惠斯通电桥原理设计的微机电系统热敏薄膜式热流计的标定。

本发明授权一种基于惠斯通电桥原理设计的微机电系统热敏薄膜式热流计在权利要求书中公布了：1.一种基于惠斯通电桥原理设计的微机电系统热敏薄膜式热流计，其特征在于该热敏薄膜式热流计是由硅基衬底1、热敏薄膜2、复合电极3和热阻层4制成；所述热敏薄膜2生长在硅基衬底1上，所述复合电极3生长在热敏薄膜2上，所述热阻层4生长在热敏薄膜2、复合电极3上，整个热流计由在硅基衬底1上的A、B、C和D四个敏感单元组成，其中，B，C两个是温度敏感单元，A，D两个是表面覆盖热阻层的温度敏感单元，四个单元用复合电极3连接为一个惠斯通电桥，采用覆盖薄膜金属掩模版或涂敷光刻胶光刻的方法，具体操作按下列步骤进行：覆盖薄膜金属掩模版制备：a、在硅基衬底1上，覆盖薄膜金属掩模版，磁控溅射生长热敏薄膜2，将生长好图形的硅基衬底1上的热敏薄膜2放置在管式炉中退火，退火温度为700℃-800℃，保温30min，保证热敏薄膜2晶粒结晶生长均匀；b、将退火后的硅基衬底1的热敏薄膜2覆盖上电极金属掩模版，磁控溅射复合电极3结构，再将生长好的热敏薄膜2放置在烘箱中退火，退火温度为100℃-300℃，时长为60-120min，保证复合电极晶粒结晶生长均匀；c、完成退火后再在A，D对角的两个热敏单元上覆盖0.05mm-0.2mm厚度的热阻层4，得到薄膜式热流计，其中所述热阻层4为SiO2、Si3N4、AlN或Al2O3；d、将完成后的薄膜式热流计在恒温油槽中测试，获得热敏单元的温度电阻曲线，再在搭建好的热流测试平台上，施加稳定热流，记录在激励电压V下VS，G的瞬时输出及标准热流计输出Q，代入公式Q＝2[VβVSIG-βk1-2βLk2]，计算得到1k1，Lk2，完成对热敏薄膜式热流计的标定，其中L为热敏薄膜2的厚度，h为热阻层4的厚度，k1为热阻层4的导热系数，k2为复合电极3和热敏薄膜2的导热系数；涂敷光刻胶制备：a、在硅基衬底1上涂敷光刻胶，将设计好的热敏薄膜2结构，通过光刻板曝光显影在光刻胶上，使用磁控溅射将热敏材料生长在光刻胶上，使用丙酮超声光刻胶，得到在硅基衬底1上的热敏薄膜2图案；b、将步骤a得到的硅基衬底1上的热敏薄膜2图案在管式炉中退火，退火温度为750℃-800℃，保温30min，保证热敏薄膜晶粒结晶生长均匀；c、将步骤b退火后的硅基衬底热敏薄膜涂敷光刻胶，将复合电极3结构通过光刻板曝光显影在光刻胶上，使用磁控溅射将复合电极3生长在光刻胶上，使用丙酮超声清洗光刻胶，得到硅基衬底1及热敏薄膜2上复合电极3图案，再将其放置在烘箱中退火，退火温度为100℃-300℃，时长为60-120min，保证复合电极晶粒结晶生长均匀；d、完成退火后，再在A，D对角的两个热敏单元上覆盖热阻层4，得到热流计，其中所述热阻层4为SiO2、Si3N4、A1N或Al2O3；e、将单个微机电系统热敏薄膜式热流计在恒温油槽中测试，获得热敏单元的温度电阻曲线，再在搭建好的热流测试平台上，施加不同稳定热流，记录在激励电压V下VSIG的瞬时输出及标准热流计输出Q，代入公式Q＝2[VβVSIG-βk1-2βLk2]，计算得到1k1，Lk2，完成对微机电系统热敏薄膜式热流计的标定，其中L为热敏薄膜2的厚度，h为热阻层4的厚度，k1为热阻层4的导热系数，k2为复合电极3和热敏薄膜2的导热系数。

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