【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及流量控制，特別是涉及一種mems數字流量控制閥門、數字流量計及流量控制方法。
技術介紹
1、現有電子針閥、蝶閥等閥門，通過電磁力、步進電機等方式控制閥口的開合度，從而實現對流量的控制；但是，存在流量調節分辨率低、流量調節線性度差、無法快速調節閥口開合度等缺點，導致對流量控制的精準度不高。
2、應該注意，上面對技術背景的介紹只是為了方便對本專利技術的技術方案進行清楚、完整的說明，并方便本領域技術人員的理解而闡述的。不能僅僅因為這些方案在本專利技術的
技術介紹
部分進行了闡述而認為上述技術方案為本領域技術人員所公知。
技術實現思路
1、鑒于以上所述現有技術的缺點，本專利技術的目的在于提供一種mems數字流量控制閥門、數字流量計及流量控制方法，用于解決現有電子閥門存在流量調節分辨率低、流量調節線性度差、無法快速調節閥口開合度的問題。
2、為實現上述目的及其他相關目的，本專利技術提供一種mems數字流量控制閥門，所述mems數字流量控制閥門包括：
3、若干個閥門單元，按照m行n列排布成閥門陣列，其中，m為大于1的自然數，n為大于1的自然數；
4、m個行級焊盤，與所述閥門陣列中的各行一一對應，所述行級焊盤與對應行中各閥門單元的第一電極電性連接；
5、n個列級焊盤，與所述閥門陣列中的各列一一對應，所述列級焊盤與對應列中各閥門單元的第二電極電性連接。
6、可選地，所述mems數字流量控制閥門還包括：
7
8、m個單列焊盤，與第j列中的各閥門單元一一對應，所述單列焊盤與第j列中對應閥門單元的第二電極電性連接，其中，j的取值為1、…、n。
9、可選地，m個行級焊盤沿列方向排布，m個單列焊盤沿列方向排布，并且，二者沿行方向設置于所述閥門陣列的兩側；n個列級焊盤沿行方向排布，n個單行焊盤沿行方向排布，并且，二者沿列方向設置于所述閥門陣列的兩側。
10、可選地，所述閥門單元采用cmut結構或pmut結構實現。
11、可選地，所述閥門單元采用cmut結構實現時，包括：
12、襯底，開設有第一通孔；
13、不動件，設置于所述襯底上，開設有至少一個第二通孔，所述第二通孔與所述第一通孔連通設置，其中，所述不動件包括電極層及其上的絕緣層；
14、支撐層，設置于所述不動件上并設置于所述第二通孔的外圍；
15、活動件，設置于所述支撐層上并與所述不動件之間具有間隙，所述活動件包括振膜層及其外圍的懸臂梁，所述振膜層上開設有至少一個第三通孔，所述第三通孔與所述第二通孔錯位設置；
16、所述電極層作為所述閥門單元的底電極，所述振膜層作為所述閥門單元的頂電極；其中，所述第一電極為所述頂電極且所述第二電極為所述底電極，或者，所述第一電極為所述底電極且所述第二電極為所述頂電極。
17、可選地，所述閥門單元采用pmut結構實現時，包括：
18、襯底，開設有第一通孔；
19、不動件，設置于所述襯底上，開設有至少一個第二通孔，所述第二通孔與所述第一通孔連通設置，其中，所述不動件包括電極層及其上的絕緣層；
20、支撐層，設置于所述不動件上并設置于所述第二通孔的外圍；
21、活動件，設置于所述支撐層上并與所述不動件之間具有間隙，所述活動件包括壓電層，所述壓電層上開設有至少一個第三通孔，所述第三通孔與所述第二通孔錯位設置；
22、所述電極層作為所述閥門單元的底電極，所述壓電層作為所述閥門單元的頂電極；其中，所述第一電極為所述頂電極且所述第二電極為所述底電極，或者，所述第一電極為所述底電極且所述第二電極為所述頂電極。
23、可選地，所述不動件還包括絕緣凸點，設置于間隙中的絕緣層上。
24、本專利技術還提供一種數字流量計，所述數字流量計包括：
25、如上任意一項所述的mems數字流量控制閥門，基于閥門控制信號控制所述閥門單元打開或閉合的個數，以對閥口開合度進行數字化控制；
26、控制器，與所述mems數字流量控制閥門電性連接，用于向所述mems數字流量控制閥門提供所述閥門控制信號。
27、可選地，所述數字流量計還包括：
28、流量傳感器，設置于所述mems數字流量控制閥門處并與所述控制器電性連接，用于監測所述mems數字流量控制閥門的實際流量并提供給所述控制器，以通過所述控制器對所述mems數字流量控制閥門進行反饋控制。
29、本專利技術還提供一種基于如上所述數字流量計實現的流量控制方法，所述流量控制方法包括：
30、基于目標流量生成閥門控制信號；
31、基于閥門控制信號控制閥門單元打開或閉合的個數，以完成目標流量的輸出。
32、可選地，所述流量控制方法還包括：通過對實際流量進行監測來反饋調整所述閥門控制信號。
33、如上所述，本專利技術的mems數字流量控制閥門、數字流量計及流量控制方法，將流量控制閥門整體分割成多個閥門單元，通過控制閥門單元打開或閉合的個數，實現對閥口開合度的數字化控制（閥口開合度可達到千個級別以上），從而使流量控制更加細微和精準，有利于提高流量調節線性度和流量調節分辨率；使用mems工藝制作閥門單元，并采用靜電力方式或壓電方式驅動閥門單元的打開或閉合，使閥門單元具有極快的響應速度，極大地縮短了閥口開合度的調整時間，調整時間可達μs級別，有效降低了過沖、遲滯的時間。
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1.一種MEMS數字流量控制閥門，其特征在于，所述MEMS數字流量控制閥門包括：
2.根據權利要求1所述的MEMS數字流量控制閥門，其特征在于，所述MEMS數字流量控制閥門還包括：
3.根據權利要求2所述的MEMS數字流量控制閥門，其特征在于，M個行級焊盤沿列方向排布，M個單列焊盤沿列方向排布，并且，二者沿行方向設置于所述閥門陣列的兩側；N個列級焊盤沿行方向排布，N個單行焊盤沿行方向排布，并且，二者沿列方向設置于所述閥門陣列的兩側。
4.根據權利要求1~3任意一項所述的MEMS數字流量控制閥門，其特征在于，所述閥門單元采用CMUT結構或PMUT結構實現。
5.根據權利要求4所述的MEMS數字流量控制閥門，其特征在于，所述閥門單元采用CMUT結構實現時，包括：
6.根據權利要求4所述的MEMS數字流量控制閥門，其特征在于，所述閥門單元采用PMUT結構實現時，包括：
7.根據權利要求5或6所述的MEMS數字流量控制閥門，其特征在于，所述不動件還包括絕緣凸點，設置于間隙中的絕緣層上。
8.一種數字流量計
9.根據權利要求8所述的數字流量計，其特征在于，所述數字流量計還包括：
10.一種基于權利要求8或9所述數字流量計實現的流量控制方法，其特征在于，所述流量控制方法包括：
11.根據權利要求10所述的流量控制方法，其特征在于，所述流量控制方法還包括：通過對實際流量進行監測來反饋調整所述閥門控制信號。
...【技術特征摘要】
1.一種mems數字流量控制閥門，其特征在于，所述mems數字流量控制閥門包括：
2.根據權利要求1所述的mems數字流量控制閥門，其特征在于，所述mems數字流量控制閥門還包括：
3.根據權利要求2所述的mems數字流量控制閥門，其特征在于，m個行級焊盤沿列方向排布，m個單列焊盤沿列方向排布，并且，二者沿行方向設置于所述閥門陣列的兩側；n個列級焊盤沿行方向排布，n個單行焊盤沿行方向排布，并且，二者沿列方向設置于所述閥門陣列的兩側。
4.根據權利要求1~3任意一項所述的mems數字流量控制閥門，其特征在于，所述閥門單元采用cmut結構或pmut結構實現。
5.根據權利要求4所述的mems數字流量控制閥門，其特征在于，所述閥門單...
【專利技術屬性】
技術研發人員：劉長華，吳甲甲，
申請(專利權)人：地球山蘇州微電子科技有限公司，
類型：發明
國別省市：
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