• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 1987년도 전기.전자공학 학술대회 논문집(I)
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• pp.481-485
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• 1987

The fabrication of a micro mass flow sensor on a silicon chip by means of micro-machining technology is described on this paper. The operation of micro mass flow sensor is based on the heat transfer from a heated chip to a fluid. The temperature differences on the chip is a measure for the flow velocity in a plane parallel with the chip surface. An anisotropic etching technigue was used for the formation of the V-type groove in this fabrication. The micro mass flow sensor is made up of two main parts ; A thin glass plate embodying the connecting parts and mass flow sensor parts in silicon chip. This sensor have a very small size and a neglible dead space. Micro mass flow sensor can fabricate on silicon chip by micro machining technology too.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2004년도 춘계학술대회
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• pp.1783-1788
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• 2004

In the present paper, a micro flow sensor, which can be used at bio-delivery systems and micro heat pumps, is developed. For this, the micro flow sensor is integrated on a quartz wafer ($SiO_2$) and is manufactured by simple and convenient microfabrication processes. The micro flow sensor aims for measuring mass flow rates in the low range of about $0{\sim}20$ SCCM. The micro flow sensor is composed of temperature sensors, a heater, and a flow microchannel. The temperature sensors and the heater are manufactured by the sputtering processes in this study. In the microfabrication processes, stainless steel masks with different patterns are used to deposit alumel and chromel for temperature sensors and nichrome for the heater on the quartz wafer. The microchannel is made of Polydimethylsiloxane(PDMS) easily. A deposited quartz wafer is bonded to the PDMS microchannel by using the air plasma. Finally, we confirmed the good operation of the present micro flow sensor by measuring flow rate.

• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제12궈1호
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• pp.85-92
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• 2006

A new silicon micro flow sensor with multiple temperature sensing elements was proposed and fabricated in considering wide range flow velocity measuring device. Thermal mass flow sensor measures the asymmetry of temperature profile around the heater which is modulated by the fluid flow. A micro mass flow sensor was normally composed of a central heater and a pair of temperature sensing elements around it. A new 2-D wide range micro flow sensor structure with three pairs of temperature sensing elements and a central heater was proposed and numerically simulated by Finite Difference Formulation to confirm the feasibility of the wide flow range sensor structure. To confirm the simulation result, the new flow sensor was fabricated on silicon substrate and the basic flow sensing properties of the sensor were measured.

• 센서학회지
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• 제9권5호
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• pp.334-340
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• 2000

본 논문에서는 패러데이의 전자기 유도 법칙을 응용한 마이크로 전자 유량 센서를 제작하였다. 마이크로전자 유량 센서는 열 발생이 없고 빠른 응답 속도를 가지고 있고 압력 손실이 없는 장점을 가지고 있다. 전도성 유체가 영구 자석 자장 내의 유로를 통과할 때, 유속에 비례하는 유도 기 전력이 발생하게 되는데, 발생된 기 전력은 유로 벽에 제작된 전극으로 검출된다. 마이크로 전자 유량 센서는 유로를 가지고 있는 두 장의 실리콘 웨이퍼 기판과 전극, 그리고 두 개의 영구 자석으로 구성되어 있다. 두 장의 실리콘 웨이퍼 기판을 이방성 식각 공정으로 유로를 제작하고, Cr/Au를 증착하여 전극을 제작한다. 제작된 마이크로 전자 유량 센서에 유량을 변화시킬 때, 발생되는 기 전력을 측정한다.

• 한국전산유체공학회지
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• 제10권1호
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• pp.73-79
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• 2005

Micro sensor is very useful for flow measurements in a number of engineering applications. Especially, it is necessary for the development of MEMS. This paper presents the 3D numerical simulation of flows around a micro flow sensor, which is mounted on a flat plate. The effects of the sensor configuration (i.e. bottom gap) and the Reynolds number on the flow field are numerically investigated. The numerical results indicate that the bottom gap clearly affects the flow fields over the top surface of the sensor. The Reynolds numbers also show a significant influence on the flow nature, especially on the recirculation zone at downstream of the sensor. The present results illustrate a certain improvement on the flow field for the sensor installed at O.5mm above the wall with four pillars, comparing with that directly mounted on the wall.

• 대한기계학회논문집B
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• 제32권7호
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• pp.542-548
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• 2008

A thermal mass air flow sensor (MAFS), which consists of a micro-heater and thermo-resistive sensors on the silicon-nitride ($Si_3N_4$) thin membrane structure, is micro-fabricated by MEMS processes. Two thermo-resistive temperature sensors are located at $100{\mu}m$ upstream and downstream from the micro-heater respectively. The thermal characteristics are measured to find the best measurement indicator. The micro-heater is operated under constant power condition, and four flow indicators are investigated. The normalized temperature indicator shows good physical meaning and is easy to use in practice. It is found that the configurations and heating power of thermal-resistive elements are the dominant factors to determine the range of the flow measurement in the MAFS with higher sensitivity and accuracy.

• 대한기계학회논문집B
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• 제33권8호
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• pp.573-579
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• 2009

A thermal mass air flow sensor, which consists of a micro-heater and thermal sensors on the silicon-nitride thin membrane structure, is micro-fabricated by MEMS processes. Three thermo-resistive sensors, one for the measurement of microheater temperature, the others for the measurement of membrane temperature upstream and downstream of the micro-heater respectively, are used. The micro-heater is operated under the constant temperature difference mode via a real time controller, based on inlet air temperature. Two design models for microfabricated flow sensor are compared with experimental results and confirmed their applicabilities and limitations. The thermal characteristics are measured to find the best flow indicator. It is found that two normalized temperature indicators can be adopted with some advantages in practice. The flow sensor with this control mode can be adopted for wide capability of high speed and sensitivity in the very low and medium velocity ranges.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제9권3호
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• pp.595-600
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• 2005

마이크로 흐름센서는 반도체 집적기술을 이용할 수 있어, 소형으로 제작이 가능하며 빠른 응답특성을 가져 다양한 분야에 응용되고 있다. 본 연구에서는 넓은 흐름의 세기 영역에서 정밀한 감도를 가지는 2차원의 마이크로 흐름센서를 실리콘 기판위에 적충시켜 제작하였다. 흐름센서의 중앙에 하나의 히터와 양측에 온도를 검출할 수 있는 3쌍의 감지막을 가진 새로운 센서 구조를 제안하고, 온도 검출에 대한 성능평가를 위하여 시간영역에서의 유한차분법을 이용하여 공기흐름의 세기 변화에 따른 온도분포를 계산하였다. 계산결과를 통하여 실제 흐름센서의 동작을 정량적으로 분석하였다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제36권12호
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• pp.1217-1222
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• 2012

능동 유동 제어의 되먹임 신호 및 벽면 전단 응력 측정 등을 위해 벽면 유동 센서가 사용되고 있다. 본 연구에서는 광학 마우스에 사용되는 미세 영상 장치를 이용하여 벽면 근처에서 2차원 및 3차원 유체 속도를 측정할 수 있는 센서를 개발하였다. 미세 영상 장치에서 나오는 영상 신호 획득 시스템을 구축하고 획득한 영상에 입자화상속도기법과 초점이탈 영상기법을 적용하여 측정 영역에서의 산란 입자의 위치를 측정하였다. 모사 유동 실험을 통해, 개발된 벽면 유동 센서의 공간 해상도 및 측정 정확도를 검증하였고 기존 미세 영상 장치의 quadrature 신호 결과와 비교하여 입자화상속도기법을 적용할 경우, 측정 정확도 및 측정 범위가 확대되는 것을 확인하였다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2005년도 춘계종합학술대회
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• pp.363-366
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• 2005

마이크로 흐름센서는 종래의 반도체 집적회로 공정기술을 이용하여 소형으로 제작이 가능하며, 빠른 응답특성으로 다양한 응용이 기대되고 있다. 본 연구에서는 넓은 흐름의 세기 영역에서 정밀한 감도를 가지는 2차원 마이크로 흐름센서를 실리콘 기판위에 설계하였다. 흐름센서 중앙에 하나의 히터와 양측에 3쌍의 온도 감지막을 가진 새로운 구조를 제안하고, 제안된 구조의 성능평가를 위해 유한차분법을 이용하석 열운송방정식을 시간영역에서 해석하였다. 성능평가는 제안된 흐름센서 모델에 대하여 공기흐름의 세기 변화에 따른 온도분포를 계산함으로써 실제 흐름센서의 동작을 정량적으로 분석하였다.