流量感测装置的制作方法

流量感测装置


背景技术：

1.流量传感器可用于测量移动液体或气体的流量和/或量，并且可在各种应用中实现。例如，流量传感器可以是用于测量和/或控制液体或气体的剂量的系统的一部分。
2.然而，现有流量传感器受到挑战和限制的困扰。例如，现有流量传感器无法使用具有小系统占地面积的微电子系统来提供低液体流量的准确且经济的测量。


技术实现要素：

3.根据本公开的各种示例，可以提供示例性流量感测装置。
4.在一些示例中，示例性流量感测装置可包括流动顶盖部件和传感器部件。
5.在一些示例中，流动顶盖部件或传感器部件可包括设置在流动顶盖部件或传感器部件的第一层中的加热元件。
6.在一些示例中，传感器部件可包括设置在传感器部件的第二层中的至少一个热感测元件。
7.在一些示例中，所述流动顶盖部件可粘结到所述传感器部件的第一表面以形成流动通道。在一些示例中，所述第一层和所述第二层可以是非共面的并且由所述流动通道分开。在一些实施方案中，流动顶盖部件可完全限定流动通道。
8.在一些示例中，流动顶盖部件可包括在流动顶盖部件的第二表面上的流动通道部分。在一些示例中，流动通道部分和传感器部件的第一表面可形成流动通道的第一部分。
9.在一些示例中，流动顶盖部件可包括第一开口和第二开口。在一些示例中，第一开口和第二开口可连接到流动顶盖部件的第二表面上的流动通道部分。
10.在一些示例中，流动顶盖部件可被构造成通过第一开口接收流动介质，诸如流体、液体、悬浮液等。在一些示例中，流动介质可行进穿过流动通道。在一些示例中，流动介质可通过第二开口离开流动顶盖部件。
11.在一些示例中，流动通道的第一部分可包括沿流动通道的中心轴线延伸的多个侧壁。
12.在一些示例中，流动顶盖部件的第二表面的一部分可粘结到附接部件的第三表面。在一些示例中，附接部件的第四表面可粘结到传感器部件的第一表面的一部分。在一些示例中，流动顶盖部件、传感器部件和附接部件可形成流动通道的第一部分。
13.在一些示例中，至少一个热感测元件可包括第一热感测元件和第二热感测元件。在一些示例中，第二热感测元件可以设置在第一热感测元件的下游方向上。
14.在一些示例中，流动顶盖部件可包括在流动顶盖部件的与第二表面相对的第三表面上的腔体部分。在一些示例中，加热元件可与腔体部分接触。
15.在一些示例中，至少一个热感测元件可包括至少一个热电堆元件。在一些示例中，传感器部件还可包括设置在至少一个板元件和至少一个热电堆元件之间的绝缘体层。
16.在一些示例中，至少一个热感测元件可包括至少一个电阻器元件。在一些示例中，传感器部件还可包括设置在至少一个板元件和至少一个电阻器元件之间的绝缘体层。
17.在一些示例中，示例性流量感测装置可包括被设置成距加热元件第一距离的一个或多个第一热感测元件。在一些示例中，可基于温度变化在该一个或多个第一热感测元件的入口和出口之间建立第一电压差。
18.在一些示例中，示例性流量感测装置可包括被设置成距加热元件第二距离的一个或多个第二热感测元件。在一些示例中，第二距离可大于第一距离。在一些示例中，可基于温度变化在该一个或多个第二热感测元件的入口和出口之间建立第二电压差。
19.在一些示例中，第一电压差和第二电压差指示与加热元件、该一个或多个第一热感测元件和该一个或多个第二热感测元件相邻设置的流动通道中流体的流量。
20.在一些示例中，该一个或多个第一热感测元件和该一个或多个第二热感测元件设置在加热元件的同一侧上。在一些示例中，该一个或多个第一热感测元件和该一个或多个第二热感测元件全部定位在加热元件的上游或下游。
21.在一些示例中，流量感测装置还可包括电路，该电路被配置为至少：确定第一电压差和第二电压差的总和；以及将第一电压差和第二电压差的所述总和与校准曲线进行比较，所述校准曲线将多个经求和的电压差与相应流量相关。
22.在一些示例中，流量感测装置还可包括至少部分地限定所述流动通道的流动顶盖部件，其中流动通道被构造成通过其输送流体，流动通道沿着第一轴线设置。
23.在一些示例中，流量感测装置还可包括加热元件，该加热元件被构造成释放预先确定的量的热能。在一些示例中，加热元件可沿至少基本上垂直于第一轴线的第二轴线设置。
24.在一些示例中，该一个或多个第一热感测元件或该一个或多个第二热感测元件可包括下列中的至少一者：电阻器、电阻电桥、电阻惠斯通电桥、二极管、热电偶或热电堆。
25.在一些示例中，该一个或多个第一热感测元件被定位成在相对于流动通道中流体的流动方向的上游方向上距加热元件所述第一距离，并且该一个或多个第二热感测元件被定位成在相对于流动通道中流体的流动方向的上游方向上距加热元件第二距离。在一些示例中，距加热元件的第一距离和第二距离是不同的。
26.在一些示例中，流量传感器还可包括一个或多个第三热感测元件和一个或多个第四热感测元件，该一个或多个第三热感测元件被设置成在相对于流动通道中流体的流动方向的下游方向上距加热元件第一距离，并且该一个或多个第四热感测元件被设置成在相对于流动通道中流体的流动方向的下游方向上距加热元件第二距离。
27.在一些示例中，流量传感器装置可包括传感器部件，该传感器部件包括顶表面并且限定内腔体。
28.在一些示例中，流量传感器装置可包括设置在传感器部件的顶表面的一部分上的膜，其中该一个或多个第一热感测元件和该一个或多个第二热感测元件设置在膜上或膜内。
29.在一些示例中，流量传感器装置可包括至少部分地限定流动通道的流动顶盖。在一些示例中，流动顶盖可能够操作地耦接到传感器管芯，使得流动通道与所述一个或多个第一热感测元件和所述一个或多个第二热感测元件相邻。
30.在一些示例中，所述一个或多个第一热感测元件和所述一个或多个第二热感测元件中的每个热感测元件可包括在第一端部处能够操作地耦接到热电偶接触件的第一热电
偶材料，以及在第一端部处能够操作地耦接到热电偶接触件的第二热电偶材料。
31.在一些示例中，第一热电偶材料的第二端部被定位成距加热元件所述第一距离，并且第二热电偶材料的第二端部延伸超过膜的边缘。
32.在一些示例中，流动通道具有介于约1μm和约500μm之间的高度或直径。在一些示例中，流量传感器被各种成测量介于约0.5ml/小时和约1,000ml/小时之间的流量。在一些示例中，加热元件具有介于约5μm和约100μm之间的宽度。在一些示例中，加热元件具有介于约50μm和约1,000μm之间的长度。
33.在一些示例中，该一个或多个第一热感测元件被构造成电耦接到所述一个或多个第二热感测元件。在一些示例中，该一个或多个第一热感测元件和该一个或多个第二热感测元件被构造成串联电耦接在一起。
34.在一些示例中，第一热电偶材料的第二端部和加热元件的中心之间的第一距离介于约25μm和约75μm之间。在一些示例中，第二热电偶材料的第二端部和加热元件的中心之间的第二距离介于约125μm和约175μm之间。
35.在一些示例中，第一热电偶材料的第二端部和加热元件的中心之间的第一距离介于约25μm和约70μm之间、介于约25μm和约65μm之间、介于约25μm和约60μm之间、介于约25μm和约55μm之间、介于约25μm和约50μm之间、介于约25μm和约45μm之间，介于约25μm和约40μm之间、介于约25μm和约35μm之间、介于约30μm和约75μm之间、介于约35μm和约75μm之间、介于约40μm和约75μm之间、介于约45μm和约75μm之间、介于约50μm和约75μm之间、介于约55μm和约75μm之间、以及介于约60μm和约75μm之间，包括它们之间的所有值和范围。
36.根据一些示例，可提供流量传感器，该流量传感器包括至少部分地限定流动通道的流动顶盖部件。在一些示例中，流动通道被构造成通过该流动通道输送流体。在一些示例中，流动通道可基本上沿第一轴线设置。
37.在一些示例中，流量传感器还可包括传感器部件，该传感器部件包括顶表面并且限定内腔体。在一些示例中，流动顶盖能够操作地耦接到传感器部件的顶表面的至少一部分。
38.在一些示例中，传感器部件还可包括设置在所述传感器部件上或所述传感器部件内的加热元件。在一些示例中，加热元件可沿至少基本上垂直于第一轴线的第二轴线设置。
39.在一些示例中，流量传感器还可包括第一热感测元件，该第一热感测元件沿所述第二轴线设置在所述传感器部件上或所述传感器部件内，并且沿第一方向与加热元件间隔开第一距离。在一些示例中，第一输出电压在第一热感测元件的出口处能够测量。
40.在一些示例中，流量传感器还可包括第二热感测元件，该第二热感测元件沿所述第二轴线设置在所述传感器部件上或所述传感器部件内，并且在第一方向上与加热元件间隔开第二距离，第二距离大于第一距离。在一些示例中，第二输出电压在第二热感测元件的出口处能够测量。
41.在一些示例中，流量传感器还可包括第三热感测元件，该第三热感测元件沿所述第二轴线设置在所述传感器部件上或所述传感器部件内，并且在第二方向上与加热元件间隔开第一距离，第二方向与第一方向相反。在一些示例中，第三输出电压在第三热感测元件的出口处能够测量。
42.在一些示例中，流量传感器还可包括第四热感测元件，该第一热感测元件沿所述
第二轴线设置在所述传感器部件上或所述传感器部件内，并且沿第二方向与加热元件间隔开第二距离。在一些示例中，第四输出电压在第四热感测元件的出口处能够测量。
43.在一些示例中，电压差指示通过流动通道的流体的流量。在一些示例中，电压差可包括第一输出电压和第二输出电压的总和与第三输出电压和第四输出电压的总和之间的差。
44.在一些示例中，第一热感测元件、第二热感测元件、第三热感测元件和第四热感测元件中的一者或多者包括下列中的至少一者：电阻器、电阻电桥、二极管、电阻惠斯通电桥、热电偶或热电堆。
45.在一些示例中，第一热感测元件、第二热感测元件、第三热感测元件和第四热感测元件中的每一者的至少一部分设置在膜上或膜中，该膜设置在所述传感器部件上或所述传感器部件中，其中第一热感测元件、第二热感测元件、第三热感测元件和第四热感测元件中的每一者包括在第一端处能够操作地耦接到热电偶接触件的第一热电偶材料，以及在第一端处能够操作地耦接到热电偶接触件的第二热电偶材料。
46.在一些示例中，第一热电偶材料的第二端部被定位成距加热元件所述第一距离，并且第二热电偶材料的第二端部延伸超过膜的边缘。在一些示例中，距加热元件的第一距离介于约1μm和约25μm之间。在一些示例中，距加热元件的第二距离介于约50μm和约150μm之间。
47.在一些示例中，膜可包括一个或多个第一材料，并且传感器部件可包括一个或多个第二材料。在一些示例中，该一个或多个第一材料可以是至少基本上热绝缘和/或电绝缘的。在一些示例中，该一个或多个第二材料可以是至少基本上导热和/或导电的。在一些示例中，膜本身可以是至少基本上热绝缘和电绝缘的。在一些示例中，加热器元件和热感测元件可以是至少基本上导热和导电的。在一些示例中，传感器管芯本身可以是至少基本上导热的。
48.在一些示例中，流动通道具有介于约1μm和约500μm之间的高度、宽度或直径。在一些示例中，加热元件具有介于约5μm和约100μm之间的宽度。在一些示例中，加热元件具有介于约50μm和约1,000μm之间的长度。
49.根据本公开的各种示例，可提供用于测量流动路径中流体的流量的示例性方法。
50.在一些示例中，该方法可包括向邻近流动路径定位的加热元件提供具有第一电压的第一电流。在一些示例中，加热元件的形状可以是大致柱状或矩形，并且可垂直于流动路径定位。
51.在一些示例中，该方法还可包括向第一热感测元件的入口提供具有第二电压的第二电流，该第一热感测元件的入口与加热元件的长边缘间隔开第一距离。
52.在一些示例中，该方法还可包括向第二热感测元件的入口提供具有第三电压的第三电流，该第二热感测元件的入口与加热元件的长边缘间隔开第二距离。在一些示例中，第二距离大于第一距离。
53.在一些示例中，第一电压、第二电压和第三电压可以相同或不同。在一些示例中，第二电压和第三电压可以相同，而第一电压可以不同。在一些示例中，第一电压、第二电压和第三电压中的至少一者可随时间推移或在一个或多个不同的时间段期间改变。在其他示例中，第一电压、第二电压和第三电压中的至少一者可随时间推移或在一个或多个不同的
时间段期间保持恒定或基本上恒定。
54.在一些示例中，该方法还可包括测量第一热感测元件和第二热感测元件的相应出口处的出口电压。
55.在一些示例中，该方法还可包括基于所述出口电压确定流动路径中流体的流量。
56.在一些示例中，可由上游热电堆电压和下游热电堆电压之间的差值来确定该流量。例如，通过比较上游电压和下游电压，可获得双向流量。
57.在一些示例中，对于在加热元件的一侧上(例如，仅在下游方向上)包括感测元件的流量传感器装置，在一些示例中，当流量传感器装置仅在加热元件的一侧上包括感测元件时，将感测元件定位在加热元件的下游相对于定位在上游可能是有益的，至少因为上游温度变化可在小的流量变化上发生，并且通常在较高的流量下不进一步变化或在较高的流量下导致显著不同的温度变化。相反地，下游传感器可能能够感测在大得多的温度和流量范围内的温度(以及因此流量)变化，因为它们可被加热得比上游传感器损失更多。在一些示例中，包括多个上游感测元件和多个下游感测元件可能是有益的。
58.在一些示例中，第一电流使得加热元件将热能朝向流动路径、第一热感测元件和第二热感测元件传输。
59.在一些示例中，第一热感测元件和第二热感测元件的所述相应出口处的出口电压指示流量。
60.根据本公开的各种示例，可以提供用于制造流量感测装置的示例性方法。
61.在一些示例中，该方法可包括提供部分地限定沿第一轴线取向的流动路径的流动顶盖部件。
62.在一些示例中，该方法还可包括提供包括加热元件的传感器部件，该加热元件具有基本上矩形或柱状的形状因数，该加热元件沿基本上正交于第一轴线的第二轴线取向，该传感器部件还包括至少第一热感测元件和第二热感测元件，该第一热感测元件被设置成沿第一轴线距加热元件第一距离，并且该第二热感测元件被设置成沿第一轴线距加热元件第二距离。
63.在一些示例中，该方法还可包括将流动顶盖部件粘结到传感器部件的第一表面以在其间形成流动通道。
64.在一个示例性实施方案中，提供了一种用于感测流体流量的装置。该装置可以包括流量感测设备，该流量感测设备包括具有中心线的加热结构。流量感测设备可以进一步包括热电堆。热电堆的至少一部分可以设置在加热结构上。热电堆可以包括第一热电偶，该第一热电偶具有设置在加热结构的中心线上游的第一热电偶结。热电堆可以进一步包括第二热电偶，该第二热电偶具有设置在加热结构的中心线下游的第二热电偶结。
65.在另一示例实施方案中，提供了一种用于制造用于感测流体流量的装置的方法。该方法可以包括提供具有中心线的加热结构。该方法可以进一步包括将热电堆的至少一部分设置在加热结构上。热电堆可以包括第一热电偶，该第一热电偶具有设置在加热结构的中心线上游的第一热电偶结。热电堆可以进一步包括第二热电偶，该第二热电偶具有设置在加热结构的中心线下游的第二热电偶结。
66.在又一示例实施方案中，一种用于感测流体流量的装置。该装置可以包括流量感测设备，该流量感测设备包括具有中心线的加热结构。流量感测设备可以进一步包括第一
热电堆，该第一热电堆包括设置在加热结构的中心线上游的第一多个热电偶。第一多个热电偶可以包括大致平行于加热结构的中心线对齐的第一多个热电偶的第一子集。第一多个热电偶可以进一步包括大致垂直于加热结构的中心线对齐的第一多个热电偶的第二子集。流量感测设备可以进一步包括第二热电堆，该第二热电堆包括设置在加热结构的中心线下游的第二多个热电偶。第二多个热电偶可以包括大致平行于加热结构的中心线对齐的第二多个热电偶的第三子集。第二多个热电偶可以进一步包括大致垂直于加热结构的中心线对齐的第二多个热电偶的第四子集。
67.在又一示例实施方案中，提供了一种用于制造用于感测流体流量的装置的方法。该方法可以包括提供具有中心线的加热结构。该方法可以进一步包括将第一热电堆设置在加热结构的中心线上游。第一热电堆可以包括设置在加热结构的中心线上游的第一多个热电偶。第一多个热电偶可以包括大致平行于加热结构的中心线对齐的第一多个热电偶的第一子集。第一多个热电偶可以进一步包括大致垂直于加热结构的中心线对齐的第一多个热电偶的第二子集。该方法可以进一步包括将第二热电堆设置在加热结构的中心线下游。第二热电堆可以包括设置在加热结构的中心线下游的第二多个热电偶。第二多个热电偶可以包括大致平行于加热结构的中心线对齐的第二多个热电偶的第三子集。第二多个热电偶可以进一步包括大致垂直于加热结构的中心线对齐的第二多个热电偶的第四子集。
68.在一些示例性实施方案中，提供了流量传感器，该流量传感器包括：流动通道，该流动通道被构造成通过其输送流体，该流动通道沿第一轴线设置；加热元件，该加热元件设置在该流动通道附近，其中该加热元件被构造成释放预先确定的量的热能，该加热元件的中心沿至少基本上垂直于第一轴线的第二轴线设置；一个或多个第一热感测元件，该一个或多个第一热感测元件被设置成沿第一轴线距该加热元件的中心第一距离，其中该一个或多个第一热感测元件的入口和出口之间的电压差的变化指示该一个或多个第一热感测元件处的温度变化；和一个或多个第二热感测元件，该一个或多个第二热感测元件被设置成沿第一轴线距该加热元件的中心第二距离，第二距离大于第一距离，其中该一个或多个第二热感测元件的入口和出口之间的电压差的变化指示该一个或多个第二热感测元件处的温度变化，其中该流量传感器被构造成基于第一电压差和第二电压差的总和与通过该流动通道的流体的流量之间的关联来确定通过该流动通道的流体的流量。
69.在一些实施方案中，该一个或多个第一热感测元件和该一个或多个第二热感测元件被定位在加热元件的上游或下游。
70.在一些实施方案中，流量传感器还可包括电路，该电路被配置为至少：确定第一电压差和第二电压差的总和；以及将第一电压差和第二电压差的所述总和与校准曲线进行比较，所述校准曲线将多个经求和的电压差与流体的所述流量相关。
71.在一些实施方案中，该一个或多个第一热感测元件或所述一个或多个第二热感测元件包括下列中的至少一者：电阻器、电阻电桥、二极管、电阻惠斯通电桥、热电偶或热电堆。
72.在一些实施方案中，该一个或多个第一热感测元件被设置成在相对于流动通道中流体的流动方向的上游方向上距加热元件的中心所述第一距离，其中所述一个或多个第二热感测元件被设置成在相对于流动通道中流体的流动方向的上游方向上距加热元件的中心所述第二距离，并且其中流量传感器还包括：一个或多个第三热感测元件，该一个或多个
第三热感测元件被设置成在相对于流动通道中流体的流动方向的下游方向上距加热元件的中心第一距离；和一个或多个第四热感测元件，该一个或多个第四热感测元件被设置成在相对于流动通道中流体的流动方向的下游方向上距加热元件的中心第二距离。
73.在一些实施方案中，流量传感器还可包括传感器部件，该传感器部件包括顶表面并且限定内腔体；和膜，该膜设置在传感器部件的顶表面的一部分上，其中该一个或多个第一热感测元件和该一个或多个第二热感测元件设置在膜上或膜内。
74.在一些实施方案中，所述一个或多个第一热感测元件和所述一个或多个第二热感测元件中的每个热感测元件包括在第一端部处能够操作地耦接到热电偶接触件的第一热电偶材料，以及在第一端部处能够操作地耦接到热电偶接触件的第二热电偶材料。
75.在一些实施方案中，热电偶接触件被定位成距加热元件的中心所述第一距离，并且其中第一热电偶材料的第二端部和第二热电偶材料的第二端部延伸超过膜的边缘。
76.在一些实施方案中，流动通道具有介于约1μm和约500μm之间的高度或直径。
77.在一些实施方案中，流量传感器被构造成测量介于约0.1ml/小时和约1,000ml/小时之间的流量。
78.在一些实施方案中，加热元件具有介于约5μm和约100μm之间的宽度，并且其中加热元件具有介于约50μm和约1,000μm之间的长度。
79.在一些实施方案中，该一个或多个第一热感测元件被构造成电耦接到所述一个或多个第二热感测元件。
80.在一些实施方案中，第一距离介于约25μm和约75μm之间，并且其中距加热元件的所述第二距离介于约125μm和约175μm之间。
81.根据另一个示例性实施方案，可提供流量传感器，该流量传感器包括：流动顶盖部件，该流动顶盖部件至少部分地限定流动通道，其中该流动通道被构造成通过其输送流体，该流动通道基本上沿第一轴线设置；传感器部件，该传感器部件包括顶表面并且限定内腔体，该流动顶盖能够操作地耦接到该传感器部件的顶表面的至少一部分，该传感器部件包括：加热元件，该加热元件设置在所述传感器部件上或所述传感器部件内，该加热元件沿至少基本上垂直于第一轴的第二轴设置；第一热感测元件，该第一热感测元件沿所述第二轴线设置在所述传感器部件上或所述传感器部件内，并且在第一方向上与该加热元件的中心间隔开第一距离，其中第一输出电压在第一热感测元件的出口处能够测量；第二热感测元件，该第二热感测元件沿所述第二轴线设置在所述传感器部件上或所述传感器部件内，并且在第一方向上与该加热元件的中心间隔开第二距离，第二距离大于第一距离，其中第二输出电压在第二热感测元件的出口处能够测量；第三热感测元件，该第三热感测元件沿所述第二轴线设置在所述传感器部件上或所述传感器部件内，并且在第二方向上与该加热元件的中心间隔开第一距离，第二方向与第一方向相反，其中第三输出电压在第三热感测元件的出口处能够测量；和第四热感测元件，该第四热感测元件沿所述第二轴设置在所述传感器部件上或所述传感器部件内，并且在第二方向上与该加热元件的中心间隔开第二距离，其中第四输出电压在第四热感测元件的出口处能够测量，其中第一输出电压和第二输出电压的总和与第三输出电压和第四输出电压的总和间的电压差指示通过该流动通道的流体的流量。
82.在一些实施方案中，第一热感测元件、第二热感测元件、第三热感测元件和第四热
感测元件中的一者或多者包括下列中的至少一者：电阻器、电阻电桥、二极管、电阻惠斯通电桥、热电偶或热电堆。
83.在一些实施方案中，第一热感测元件、第二热感测元件、第三热感测元件和第四热感测元件中的每一者的至少一部分设置在膜上或膜中，该膜设置在所述传感器部件上或所述传感器部件中，其中第一热感测元件、第二热感测元件、第三热感测元件和第四热感测元件中的每一者包括在第一端处能够操作地耦接到热电偶接触件的第一热电偶材料，以及在第一端处能够操作地耦接到热电偶接触件的第二热电偶材料。
84.在一些实施方案中，第一热电偶材料的第二端部被定位成距加热元件的中心第一距离，其中第二热电偶材料的第二端部被定位成距加热元件的中心第二距离，其中所述第一距离介于约25μm和约75μm之间，并且其中所述第二距离介于约125μm和约175μm之间。
85.在一些实施方案中，膜包含一种或多种第一材料，并且传感器组件包含一种或多种第二材料，其中该一种或多种第一材料基本上是热绝缘的，并且该一种或多种第二材料基本上是导热的。
86.根据又一个示例性实施方案，可执行方法以测量流动路径中流体的流量。在一些实施方案中，该方法可包括：使加热元件发射设定量的热能，加热元件被定位成基本上垂直于流动路径；向第一热感测元件的入口提供具有第一电压的第一电流，第一热感测元件与加热元件的中心纵向轴线间隔开第一距离；向第二热感测元件的入口提供具有第二电压的第二电流，第二热感测元件与加热元件的中心纵向轴线间隔开第二距离，第二距离大于第一距离；测量第一热感测元件和第二热感测元件的相应出口处的出口电压；以及基于所述出口电压确定流动路径中流体的流量，其中第一热感测元件和第二热感测元件的所述相应出口处的出口电压指示流量。
87.根据又一个示例性实施方案，可执行方法以制造示例性流量传感器装置。在一些实施方案中，该方法可包括提供部分地限定沿第一轴线取向的流动路径的流动顶盖部件；提供包括加热元件的传感器部件，该加热元件被取向成基本上沿基本上正交于第一轴线的第二轴线，该传感器部件还包括第一热感测元件和第二热感测元件，该第一热感测元件被设置成沿第一轴线距该加热元件第一距离，并且该第二热感测元件被设置成沿第一轴线距该加热元件第二距离；以及将流动顶盖部件粘结到传感器部件的第一表面以在其间形成流动通道。
88.上述示例性发明内容以及本公开的其他示例性目的和/或优点以及可实现这些目的和/或优点的方式可在以下具体实施方式及其附图中进一步解释。
附图说明
89.可结合附图阅读例示性示例的描述。应当理解，为了说明的简单和清晰，除非另有说明，否则图中所示的部件和元件不一定按比例绘制。例如，除非另有说明，否则部件或元件中的一些部件或元件的尺寸可相对于其他部件或元件被夸大。结合本公开的教导的示例相对于文中给出的附图示出和描述，其中：
90.图1a示出了根据本公开的示例的示例性流量感测装置的剖视图；
91.图1b示出了根据本公开的示例的示例性流量感测装置的剖视图；
92.图1c示出了根据本公开的示例的示例性流量感测装置的剖视图；
93.图1d示出了根据本公开的示例的示例性流量感测装置的剖视图；
94.图1e示出了根据本公开的示例的示例性流量感测装置的至少一部分的顶视图；
95.图2示出了根据本公开的示例的示例性流量感测装置的至少一部分的剖视图，从流量感测装置围绕轴线a-a'旋转90度的角度来看，该剖视图是至少类似于图1a的流量感测装置的流量感测装置的剖视图；
96.图3是根据本公开的示例的通过大端口进入具有大约25μm的高度的流动通道中的流动的速度曲线图，该流动通道限定与两个或更多个感测元件相邻的流动路径；
97.图4是根据本公开的示例的图3所示的流动路径的介于约0.125ml/hr和约2ml/hr之间的流量的流量温差的模拟，其中加热元件的中心大约位于x＝0处；
98.图5是根据本公开的示例的通过大端口进入具有大约89μm的高度的流动通道中的流动的速度曲线图，该流动通道限定与两个或更多个感测元件相邻的流动路径；
99.图6是根据本公开的示例的图5所示的流动路径的介于约0.1ml/hr和约20ml/hr之间的流量的流量温差的模拟，其中加热元件的中心大约位于x＝0处；
100.图7是根据本公开的示例的通过大端口进入具有大约349μm的高度的流动通道中的流动的速度曲线图，该流动通道限定与两个或更多个感测元件相邻的流动路径；
101.图8是根据本公开的示例的图7所示的流动路径的介于约10ml/hr和约1,000ml/hr之间的流量的流量温差的模拟，其中加热元件的中心大约位于x＝0处；
102.图9a是根据本公开的示例的对于具有定位成距加热器元件不同距离的两个感测元件的流量传感器装置，膜的外侧与内侧之间的温差作为介质诸如通过附近流动通道的流体的流量的函数的图形表示；
103.图9b是根据本公开的示例的对于具有定位成距加热器元件不同距离的三个感测元件的流量传感器装置，膜的外侧与内侧之间的温差作为介质诸如通过附近流动通道的流体的流量的函数的图形表示；
104.图10是根据本公开的示例的流量装置的俯视示意图；
105.图11是根据本公开的示例的包括两个上游热感测元件和两个下游热感测元件的流量装置的俯视示意图；
106.图12是根据本公开的示例的包括两个上游热感测元件和两个下游热感测元件的流量装置的俯视示意图；
107.图13是根据本公开的示例的包括两个下游热感测元件的流量装置的俯视示意图；
108.图14是根据本公开的示例的包括两个下游热感测元件的流量装置的俯视示意图；
109.图15示出了根据本公开的示例的示例性流量感测装置的至少一部分的示例性透视顶视图；
110.图16示出了根据本公开的示例的示例性流量感测装置的至少一部分的示例性透视顶视图；
111.图17示出了根据本公开的示例的加热元件的示例性配置；
112.图18是根据本公开的示例的在各种温度下和距加热元件热传感器距离处的液体流量的图形表示；
113.图19a是根据本公开的示例的对于具有定位成距加热元件不同距离的两个感测元件的示例性流量传感器，膜的外侧与内侧之间的温差作为介质诸如通过附近流动通道的流
体的流量的函数的图形表示；
114.图19b是根据本公开的示例的对于具有定位成距加热元件不同距离的三个感测元件的示例性流量传感器，膜的外侧与内侧之间的温差作为介质诸如通过附近流动通道的流体的流量的函数的图形表示；
115.图20示出了根据本公开的示例的加热元件的示例性配置；
116.图21是根据本公开的示例的在各种温度下和距加热元件热传感器距离处的液体流量的图形表示；
117.图22a是根据本公开的示例的对于具有定位成距加热元件不同距离的两个感测元件的示例性流量传感器，膜的外侧与内侧之间的温差作为介质诸如通过附近流动通道的流体的流量的函数的图形表示；
118.图22b是根据本公开的示例的对于具有定位成距加热元件不同距离的三个感测元件的示例性流量传感器，膜的外侧与内侧之间的温差作为介质诸如通过附近流动通道的流体的流量的函数的图形表示；
119.图23示出了根据本公开的示例的加热元件的示例性配置；
120.图24是根据本公开的示例的对于示例性流量传感器，距加热器元件各种距离处的温差作为介质诸如通过附近流动通道的流体的流量的函数的图形表示；
121.图25a是根据本公开的示例的对于具有定位成距加热元件不同距离的两个感测元件的示例性流量传感器，膜的外侧与内侧之间的温差作为介质诸如通过附近流动通道的流体的流量的函数的图形表示；并且
122.图25b是根据本公开的示例的对于具有定位成距加热元件不同距离的三个感测元件的示例性流量传感器，膜的外侧与内侧之间的温差作为介质诸如通过附近流动通道的流体的流量的函数的图形表示。
具体实施方式
123.在下文中将参考附图更全面地描述本公开的一些示例，附图中示出了本公开的一些示例，但未示出全部示例。实际上，这些公开内容可以许多不同的形式体现，并且不应被解释为限于本文所阐述的示例；相反，提供这些示例是为了使本公开满足适用的法律要求。在全篇内容中，类似的标号指代类似的元件。
124.短语“在一个示例中”、“根据一个示例”、“在一些示例中”等一般意指跟在该短语后的特定特征、结构或特性可包括在本公开的至少一个示例中，并且可包括在本公开的不止一个示例中(重要的是，这类短语不一定是指相同的示例)。
125.如果说明书陈述了部件或特征“可以”、“能够”、“能”、“应当”、“将”、“优选地”、“有可能地”、“通常”、“任选地”、“例如”、“作为示例”、“在一些示例中”、“经常”或“可能”(或其他此类语言)被包括或具有特性，则具体部件或特征不是必须被包括或具有该特性。此类部件或特征可任选地包括在一些示例中，或可排除在外。
126.本文使用的词语“示例”或“示例性”意指“用作示例、实例或说明”。本文描述为“示例”或“示例性”的任何具体实施不一定被理解为比其他具体实施优选或有利。
127.本公开中的术语“电耦合”、“与
…
通信”、“与
…
电子通信”或“连接”是指通过有线装置和/或无线装置连接的两个或更多个元件或部件，使得信号、电压/电流、数据和/或信
息可被传输到这些元件或部件和/或从这些元件或部件接收。
128.在本公开中，术语“流量感测装置”是指可检测、测量和/或识别一种或多种流动介质的流量(包括但不限于线性流速、非线性流速、质量流量和/或体积流量)的设备。在本公开中，术语“流动介质”是指物质(诸如但不限于液体物质和/或气体物质)。
129.例如，示例性流量感测装置可在侵入式药物递送系统或非侵入式药物递送系统中实施，以检测、测量和/或识别与侵入式药物递送系统或非侵入式药物递送系统相关联的流动介质的流量。在此类示例中，可实施输液泵以在侵入式药物递送系统中将物质(诸如但不限于流体、药物和/或营养物质)递送到患者体内。可能需要以受控量递送物质。因此，示例性流量感测装置可在输液泵中实施，以检测、测量和/或识别可递送至患者的物质的流量。
130.在各种示例中，可能需要精确地测量流动介质的流量。继续上面的输液泵示例，基于患者的状况和/或对患者的治疗，可能需要以低速率递送物质的流量。例如，物质可能需要以小于5毫升/小时的量递送。如果流量不是精确测量的，则患者可能给药过多或给药不足，这可能导致受损、受伤和/或死亡。例如，在2019年，在美国至少有21名患者死亡，已知这些死亡至少部分是由侵入式药物递送系统中的药物过度输注引起的，这招致至少七百万美元的成本。
131.为了解决与测量流量相关联的挑战和限制，可提供本公开的各种示例。例如，本公开的各种示例可提供示例性流量感测装置和用于提供示例性流量感测装置的示例性制造方法。
132.在一些示例中，示例性流量感测装置包括设置在热感测元件的与流动通道相对的一侧上的加热元件。在此类示例中，热感测元件可由加热元件直接加热，并且流动通道中的流动介质可充当热感测元件的相对侧上的散热器。
133.在一些示例中，示例性流量感测装置可将流量感测装置的加热元件与流量感测装置的热感测元件分开。例如，加热元件和热感测元件可设置在流动通道的相对侧上。在此类示例中，热感测元件可不被加热到加热元件的升高的温度，而是由流动介质直接加热。
134.除此之外或另选地，可设置一个或多个板元件(诸如温度均匀性板)，使得所述一个或多个板元件与热感测元件至少部分地重叠，以例如但不限于改善输出信号和灵敏度。
135.因此，本公开的一些示例可例如但不限于改善流量感测装置的性能、灵敏度、准确性和/或漂移，以及/或者可使得能够测量侵入式药物递送系统的输液泵中的流量。
136.现在参考图1a至图1e，示出了示例性流量感测装置100的至少一部分的示例性视图。
137.具体地讲，图1a至图1d示出了根据本公开的各种实施方案的示例性流量感测装置100的至少一部分的示例性剖视图。图1e示出了示例性流量感测装置100的至少一部分的示例性顶视图。例如，图1a和图1d的示例性剖视图可从由轴线c-c'限定的平面截取。
138.图1a至图1d中示出了流量感测装置100的各种示例，该流量感测装置可包括流动顶盖部件101和传感器部件103。
139.在本公开中，术语“部件”是指可包括一个或多个表面、部分、层和/或元件的制品、装置或设备。例如，示例性部件可包括可为部件提供一个或多个下面层的一个或多个衬底，并且可包括可设置在衬底内和/或衬底顶部上的一个或多个元件。在本公开中，术语“元件”是指可提供一种或多种功能的制品、装置或设备。
140.例如，流动顶盖部件101可包含诸如但不限于硅、玻璃、聚合物和/或塑料的材料。除此之外或另选地，传感器部件103可包含诸如但不限于硅、玻璃、聚合物和/或塑料的材料。
141.在一些实施方案中，流动顶盖部件101可包括一个或多个加热元件，诸如但不限于加热元件105。
142.在本公开中，术语“加热元件”是指可赋予热量、增加其温度和/或升高加热元件周围和/或邻近加热元件的环境的温度的制品、装置或设备。例如，加热元件105可包括线圈、带(包括但不限于直带、波纹带)、板、接线条和/或可连接到电源的层。在一些示例中，加热元件可包括各种几何形状，包括但不限于曲折形、具有圆角的曲折形、s形、s形圆角、双螺旋形、具有圆角的双螺旋形、具有不规则间距的双螺旋形、具有中心正方形孔的平板、圆形、驱动轮形、椭圆形、蜂窝形或不规则形。当电源接通时，电流可流动通过线圈、带、板、接线条和/或层，这继而可将电能转换成热能。
143.在一些示例中，加热元件105可包含镍基材料和/或铁基材料。例如，加热元件105可包含一种或多种材料，诸如镍铁(nife)合金，其可提供高电阻温度系数。例如，加热元件105可包含81％镍(ni)和19％铁(fe)。除此之外或另选地，加热元件105可包含60％ni和40％fe。
144.在一些示例中，加热元件105可包含铂，例如由于其高电阻温度系数(tcr)而呈薄膜加热器形式的铂。在一些示例中，具有低热导率的铜合金诸如合金52也可用于加热元件105。
145.虽然以上描述提供了加热元件的一些示例，但是应当注意，本公开的范围不限于以上描述。在一些示例中，示例性加热元件可包括一个或多个附加和/或另选的元件、一种或多种附加和/或另选的材料，并且/或者可为其他形式。例如，示例性加热元件可包含诸如但不限于多晶硅、铂(pt)、ni、镍铬合金(nicr)、crsi2的材料。除此之外或另选地，示例性加热元件可包括金属，诸如但不限于au、pd、mo、ti、w、hf、zr、cr及其硅化物以及它们的组合。除此之外或另选地，用于示例性加热元件的示例性材料可选自具有接近零至正的电阻温度系数的那些材料。
146.虽然以上描述提供了包括两个加热元件的示例性流动顶盖部件，但应当注意，本公开的范围不限于以上描述。在一些示例中，示例性流动顶盖部件可包括少于两个或多于两个加热元件。
147.在图1a所示的示例中，加热元件105可设置在流动顶盖部件101的第一层109中。在图1b所示的示例中，热感测元件111、113可设置在传感器部件103的第一层109中，并且加热元件105可设置在传感器部件103的第二层115中。在图1c所示的示例中，加热元件105可设置在传感器部件103的第一层109中，并且热感测元件111、113可设置在传感器部件103的第二层115中。
148.虽然图1a所示的示例示出了单个加热元件，但应当注意，本公开的示例可包括两个或更多个加热元件。
149.此外，在本公开的各种示例中，流动顶盖部件101可以是示例性流量感测装置100的整体部分。例如，可蚀刻示例性流量感测装置100以形成流动通道(如本文进一步所述)，并且流动顶盖部件101可指示例性流量感测装置100的在流动通道上方的部分。
150.在一些示例中，流动顶盖部件101的第一层109可包含材料诸如但不限于氮化硅(si3n4)。例如，第一层109可为封装层。在一些示例中，封装层可包含其他材料，包括但不限于氮化硅、氧化硅、氮氧化硅、聚合物或其他电绝缘薄膜。
151.在一些示例中，诸如图1d所示，加热器元件105和热感测元件111、113可设置在流动顶盖部件101的相同层(例如，109)中，或者可设置在传感器部件103的相同层中。
152.除此之外或另选地，流动顶盖部件101和传感器部件103可包含可具有类似热膨胀系数(tce)的材料。
153.在一些示例中，加热元件105可基于诸如但不限于玻璃通孔(tgv)、硅通孔(tsv)和/或气溶胶或喷墨印刷的技术电耦接到一个或多个其他元件(例如，电源)。如本文所述，一个或多个“通孔”可包括物理电子电路中的层之间的电连接。除此之外或另选地，加热元件105可通过其他装置电耦接到一个或多个其他元件。
154.参考图1a，传感器部件103可包括一个或多个热感测元件，诸如但不限于第一热感测元件111和第二热感测元件113。
155.在本公开中，术语“热感测元件”是指可检测、测量和/或识别热感测元件周围和/或邻近热感测元件的环境的热水平(例如，温度)的制品、装置或设备。例如，第一热感测元件111和/或第二热感测元件113可包括一个或多个热电堆元件。在此类示例中，示例性热电堆元件可包括串联或并联连接的一个或多个热电偶，所述一个或多个热电偶可检测、测量和/或识别热能，并且可将热能转换为电能和/或基于检测/测量/识别的热能生成一个或多个电信号。
156.虽然以上描述提供了热感测元件的一些示例，但是应当注意，本公开的范围不限于以上描述。在一些示例中，示例性热感测元件可包括一个或多个附加和/或另选的元件、一种或多种附加和/或另选的材料，并且/或者可为其他形式。例如，示例性热感测元件可包括至少一个温度感测电路，诸如但不限于惠斯通电桥电路中的电阻器或温敏二极管。
157.在惠斯通电桥电路的示例中，可提供两个电阻器分支，并且每个电阻器分支可包括两个电阻器元件。由于温度可影响电阻器元件的电阻，因此示例性热感测元件可检测、测量和/或识别两个电阻器分支之间的电阻变化以确定对应的热能。
158.虽然以上描述提供了包括两个热感测元件的示例性传感器部件，但应当注意，本公开的范围不限于以上描述。在一些示例中，示例性传感器部件可包括少于两个或多于两个的热感测元件。
159.在图1a所示的示例中，第一热感测元件111和第二热感测元件113可设置在传感器部件103的第二层115中。在一些示例中，传感器部件103的第二层115可包含材料诸如但不限于氮化硅(si3n4)。除此之外或另选地，传感器部件103的第二层115可包括其他材料，包括但不限于氮化硅、氧化硅、氮氧化硅、聚合物或其他电绝缘薄膜。
160.在一些示例中，第二层115可为可保护热感测元件的封装层，该封装层可包含可被湿气和其他化学品腐蚀的金属。在一些示例中，第二层115可以是电绝缘的。
161.在一些示例中，第一热感测元件111和/或第二热感测元件113可基于诸如但不限于玻璃通孔(tgv)、硅通孔(tsv)和/或气溶胶或喷墨印刷的技术电耦接到一个或多个其他元件(例如，电源、处理器)。除此之外或另选地，第一热感测元件111和/或第二热感测元件113可以通过其他装置电耦接到一个或多个其他元件。
162.在一些示例中，流动顶盖部件101的第一层109和传感器部件103的第二层115可以是非共面的。换句话讲，流动顶盖部件101的第一层109可不占据与传感器部件103的第二层115相同的平面。
163.如上所述，流动顶盖部件101的第一层109可包括设置在其内的加热元件，并且传感器部件103的第二层115可包括设置在其内的至少一个热感测元件。由于流动顶盖部件101的第一层109和传感器部件103的第二层115可为非共面的，所以加热元件可与至少一个热感测元件非共面。在图1a所示的示例中，加热元件105可共面并占据第一平面，并且第一热感测元件111和第二热感测元件113可共面并占据第二平面。第一平面可平行于第二平面。
164.因此，本公开的各种示例可将加热元件105与第一热感测元件111和/或第二热感测元件113分开。因此，第一热感测元件111和/或第二热感测元件113可不被加热到加热元件105的升高的温度，并且可通过由流量感测装置100接收的流动介质直接加热(其细节在本文中有所描述)。
165.重新参考图1a，在一些示例中，流动顶盖部件101可粘结到传感器部件103的第一表面以形成流动通道。例如，流动顶盖部件101可经由粘合剂材料粘结到传感器部件103的第一表面。除此之外或另选地，可使用其他粘结机制将流动顶盖部件101粘结到传感器部件103，包括但不限于氧化物玻璃密封、阳极粘结、热电粘结、熔合粘结、金属硬钎焊、直接粘结等。
166.在一些示例中，流动顶盖部件101可包括在流动顶盖部件101的第二表面上的流动通道部分117。在图1a所示的示例中，流动通道部分117的表面可从流动顶盖部件101的周围表面凹入。如上所述，流动顶盖部件101可粘结到传感器部件103的第一表面。在一些示例中，流动顶盖部件101的流动通道部分117和传感器部件103的第一表面可形成流动通道的至少第一部分。
167.在本公开中，术语“流动通道”是指流动介质可行进的通路。在一些示例中，流动通道可以是在流动顶盖部件101内形成的空隙以及传感器部件103上的由流动顶盖部件101中的空隙界定的区域(当这些被放置成紧密接触时)。如本文将进一步详细描述的，本公开的示例性流动通道可由多个侧壁限定/形成和/或包括多个侧壁。
168.在一些示例中，流动顶盖部件101的第一层109和传感器部件103的第二层115可由流动通道分开。因此，本公开的各种示例可将加热元件105与第一热感测元件111和/或第二热感测元件113分开，并且第一热感测元件111和/或第二热感测元件113可不被加热到加热元件105的升高的温度。
169.在一些实施方案中，流动顶盖部件101可包括第一开口119和第二开口121。在一些示例中，第一开口119和第二开口121可连接到流动顶盖部件的第二表面上的流动通道部分117。
170.在一些示例中，流动顶盖部件101可被构造成通过第一开口119接收流动介质。在一些示例中，流动介质可行进穿过流动通道，并且可通过第二开口121离开流动顶盖部件101。
171.在一些示例中，流动介质可行进穿过感测区域123，该感测区域可包括加热元件105、第一热感测元件111和第二热感测元件113。例如，第一热感测元件111可被定位在加热
元件105的上游方向上。第二热感测元件113可被定位在该加热的下游方向上。在此类示例中，第一热感测元件111可检测流动介质的第一温度。随后，流动介质可由加热元件105加热，这可使流动介质的温度升高预先确定的量。随后，第二热感测元件113可检测流动介质的第二温度。随着流动介质的流量增加，随着流动介质从加热元件105行进到第二热感测元件113，可损失更多热量。通过将第一温度和第二温度之间的差值与预先确定的量进行比较，可计算流动介质的流量。
172.现在参考图1b，示出了示例性流量传感装置100的至少一部分的示例性侧视图。在一些示例中，图1b所示的流量感测装置100的部件、结构、配置和功能中的许多可类似于或基本上类似于上文参照图1a所示的流量感测装置所述的那些，然而，加热元件105可代替流动顶盖部件101设置在传感器部件103上或该传感器部件内。因此，图1b中所示的流量感测装置100可包括上文参照图1a所述的元件或部件，为了简洁起见，不再参照图1b进行描述。相关领域的技术人员将理解，加热元件105的许多配置和位置是可能的，同时仍然允许流量传感器装置100如本文所述那样操作。例如，如图1b所示，热感测元件111、113可设置在传感器部件103的第一层109中，而加热元件105可设置在传感器部件103的与流动通道119中的第一层109相对的第二层115中。
173.现在参考图1c，示出了示例性流量传感装置100的至少一部分的示例性侧视图。在一些示例中，图1c所示的流量感测装置100的部件、结构、配置和功能中的许多可类似于或基本上类似于上文参照图1a所示的流量感测装置所述的那些，然而，加热元件105可代替流动顶盖部件101设置在传感器部件103上或该传感器部件内。因此，图1c中所示的流量感测装置100可包括上文参照图1a所述的元件或部件，为了简洁起见，不再参照图1c进行描述。相关领域的技术人员将理解，加热元件105的许多配置和位置是可能的，同时仍然允许流量传感器装置100如本文所述那样操作。例如，如图1c所示，热感测元件111、113可设置在传感器部件103的第二层115中，而加热元件105可设置在传感器部件103的第一层109中，第二层115与流动通道119中的第一层109相对。
174.现在参考图1d，示出了示例性流量传感装置100的至少一部分的示例性侧视图。在一些示例中，图1d所示的流量感测装置100的部件、结构、配置和功能中的许多可类似于或基本上类似于上文参照图1a所示的流量感测装置所述的那些，然而，加热元件105可代替流动顶盖部件101设置在传感器部件103上或该传感器部件内。因此，图1d中所示的流量感测装置100可包括上文参照图1a所述的元件或部件，为了简洁起见，不再参照图1d进行描述。相关领域的技术人员将理解，加热元件105的许多配置和位置是可能的，同时仍然允许流量传感器装置100如本文所述那样操作。例如，如图1d所示，热感测元件111、113和加热元件105可设置在同一层(例如，109)中，使得加热元件105和热感测元件111、113共面或基本上共面。
175.现在参考图1e，示出了示例性流量传感装置100的至少一部分的示例性顶视图。示例性流量传感器装置100的至少一部分的顶视图；可提供对流量传感器装置100内的热传感器元件的一个可能位置的更清楚说明。在一些示例中，流动顶盖部件101可与传感器部件103接合以形成流量传感器装置100。在一些示例中，流动顶盖部件101可限定流动通道125。在其他示例中，流动通道125可部分地由流动顶盖部件101并且部分地由传感器部件103限定，使得当流动顶盖部件101接合、耦接、粘附或以其他方式设置到传感器部件103的顶表面
时，流动通道125至少部分地限定在其间。
176.在一些示例中，感测区域123可沿流动通道125、邻近流动通道125、在流动通道123上方、在流动通道125下方或以其他方式在流动通道125附近限定或设置。在一些示例中，感测区域123可包括第一热传感器元件(未示出)和第二热传感器元件(未示出)。第一热感测元件和第二热感测元件在本文中可称为“热感测元件”。
177.在一些示例中，感测区域123还可包括加热元件(未示出)，该加热元件被构造成至少加热其中的流动通道和介质。在一些示例中，加热元件可设置在流动顶盖部件101或传感器部件103中的一者或多者上或该流动顶盖部件或该传感器部件中的一者或多者中。在一些示例中，加热元件可以是矩形、柱状、大致平面的或以其他方式设定尺寸。在一些实施方案中，加热元件的长度可大于加热元件的宽度，例如大约大两倍、大约大三倍、大约大四倍等。在一些示例中，感测区域123可被定位成使得加热元件至少部分地设置在流动通道125上方或该流动通道下方。在一些实施方案中，加热元件可在感测区域123中取向，使得加热元件的长度基本上垂直于流动通道125内的介质的流动方向。
178.在一些实施方案中，加热元件的中心线(例如，图1a至图1d中的a-a')可划定流动通道125的上游部分结束的位置和流动通道125的下游部分开始的位置。
179.在一些实施方案中，热感测元件可设置在流动顶盖部件101上或该流动顶盖部件中，或者可设置在传感器部件103上或该传感器部件中。在一些示例中，热感测元件可设置在流动通道125和加热元件上方、下方、相邻或以其他方式在附近。在一些示例中，热感测元件可被设置成沿加热元件的长度距加热元件一个或多个设定距离。在一些示例中，第一热感测元件可被设置成距加热元件第一距离，而第二热感测元件可被设置成距加热元件第二距离，第二距离大于第一距离。
180.在一些示例中，热感测元件可包括具有电流输入端的第一端部和具有电流输出端的第二端部。在一些实施方案中，热感测元件可包括一种或多种材料，该一种或多种材料被配置为基于该一种或多种材料的温度来影响通过其传输的电流的一种或多种特性。换句话讲，热感测元件可至少部分地由加热元件加热，使得该一种或多种材料的温度随着加热元件和热感测元件之间传导的热量的量值改变而改变。电流的该一种或多种特性可包括电压等。在一些示例中，可选择该一种或多种材料，使得在热感测元件的输出处的电流的电压指示该一种或多种材料的温度。
181.在一些示例中，热感测元件可被校准到预先确定的或已知的一个或多个温度、加热元件的预先确定的或已知的一个或多个输入电流、热感测元件的一个或多个输入电流的预先确定的或已知的特性(例如，电压)，以及/或者通过流动通道125的预先确定的或已知的一个或多个流量。在一些示例中，保持介质通过流动通道125的第一已知且恒定的流量，将具有已知电压的第一电流施加到加热元件的输入端，将具有已知电压的第二电流施加到第一热感测元件的输入端，将具有已知电压的第三电流施加到第二热感测元件的输入端，并且测量来自第一热感测元件和第二热感测元件的输出电流的电压以确定相应电压；然后，介质通过流动通道125的流量从第一已知且恒定的流量增大或减小，以实现第二已知且恒定的流量，将与先前以第一已知且恒定的流量施加的相同的电流施加到加热元件和热感测元件的输入端，并且再次测量热感测元件的输出电压。此类方法可用于多种不同的已知且恒定的流量，以创建从热感测元件到介质通过流动通道125的流量的输出电压的校准曲
线。
182.可使用其他方法来校准热感测元件，使得来自热感测元件的输出电流的电压或另一种特性可预测地指示热感测元件处的温度变化，并且参考本公开，许多此类校准方法对于本领域的技术人员而言将是显而易见的。在一些示例中，可在组装流量传感器装置100之前、在组装流量传感器装置100之后但在将其集成到输注泵送系统等中之前、或者在将流量传感器装置100集成到输注泵送系统等中之后进行校准热感测元件。
183.在一些示例中，感测区域123可包括膜或感测层，该膜或感测层包含相对导热的材料，而感测区域123的周围部分和/或流动顶盖部件101或传感器部件103的周围部分包含相对绝热的材料。在一些实施方案中，热感测元件可设置在感测区域123的膜或感测层内或部分地设置在其内。在一些示例中，热感测元件可仅部分地设置在感测区域123内。换句话讲，在一些示例中，热感测元件的第一部分可设置在膜或感测层内，并且热感测元件的第二部分可延伸超过膜或感测层的外边缘并且进入感测区域123的周围部分或流动顶盖部件101或传感器部件103的周围部分中。不希望受任何特定理论的束缚，通过从感测区域123的导热区域延伸到感测区域123的绝热区域中或延伸到101或103中的一者中，热感测元件可输出电流，该电流具有反映感测区域123的内部和感测区域123的外部之间的温差的电压，这可有助于区分源于环境/环境条件变化的热感测元件对所测量的温度的贡献和源于加热元件对热感测元件的有效加热的热感测元件对所测量的温度的贡献，后者直接受到介质(其充当散热器)通过流动通道125的流量的影响。
184.在一些示例中，可选择热感测元件与加热元件间隔开的距离，以便在可接受的宽流量范围和/或期望的流量范围(例如，介于约1μl/小时和约1,000μl/小时之间的低流量)内实现可接受的流量测量准确度。在一些实施方案中，还可选择热感测元件的数量，使得实现期望流量范围内的流量测量准确度。在一些示例中，仅使用单个热感测元件可导致在一些流量(诸如低流量)下准确度或精度的拖尾。在一些示例中，使用与加热元件间隔开不同距离的两个热感测元件可导致在低流量等下的准确度提高。不希望受任何特定理论的束缚，在低流量等下增加的准确度或精度可能是由于更靠近的热感测元件的峰值准确度和更远的热感测元件的峰值准确度的差异。在一些示例中，更靠近的热感测元件可更好地适用于准确和/或精确地测量较高流量，因为较高流量的介质可增加流动通道125中的介质的散热器容量。在一些示例中，更远的热感测元件可更好地适用于准确和/或精确地测量较低流量，因为较低流量的介质可降低介质的散热器能力，并且温差可更容易被进一步定位的热感测元件检测到。
185.在一些示例中，当热感测元件包括由多个热电偶组成的热电堆时，在热电堆中使用更多的热电偶可能是有帮助的，因为使用更多的热电偶可增加热电堆对温度变化的敏感性，这可增加流量传感器的敏感性。在一些示例中，例如，对于数字传感器，这可改善表示所测量的电压值的多个位的准确度。
186.在一些示例中，流动顶盖部件101可粘结到传感器部件103的第一表面以形成流动通道。例如，流动顶盖部件101可经由粘合剂材料在一个或多个接合垫127等处粘结到传感器部件103的第一表面。除此之外或另选地，可使用其他粘结机制将流动顶盖部件101粘结到传感器部件103，包括但不限于氧化物玻璃密封、阳极粘结、热电粘结、熔合粘结、金属硬钎焊、直接粘结等。
187.在一些示例中，流动顶盖部件101可包括在流动顶盖部件101的第二表面上的流动通道部分(未示出)。在一些示例中，流动通道部分的表面可从流动顶盖部件101的周围表面凹入。如上所述，流动顶盖部件101可粘结到传感器部件103的第一表面。在一些示例中，流动顶盖部件101的流动通道部分和传感器部件103的第一表面可形成流动通道的至少第一部分。
188.在一些示例中，流动通道可以是在流动顶盖部件101内形成的空隙以及传感器部件103上的由流动顶盖部件101中的空隙界定的区域(当这些被放置成紧密接触时)。如本文将进一步详细描述的，本公开的示例性流动通道可由多个侧壁限定/形成和/或包括多个侧壁。
189.在一些示例中，流动顶盖部件101的第一层和传感器部件103的第二层可由流动通道分开。因此，本公开的各种示例可以将加热元件(未示出)与第一热感测元件(未示出)和/或第二热感测元件(未示出)分开，并且第一热感测元件和/或第二热感测元件可不被加热到加热元件的升高的温度。
190.在一些实施方案中，流动顶盖部件101可包括第一开口119和第二开口121。在一些示例中，第一开口119和第二开口121可连接到流动顶盖部件101的第二表面上的流动通道部分。
191.在一些示例中，流动顶盖部件101可被构造成通过第一开口119接收流动介质。在一些示例中，流动介质可行进穿过流动通道125，并且可通过第二开口121离开流动顶盖部件101。
192.在一些示例中，流动介质可行进穿过感测区域123，该感测区域可包括加热元件、第一热感测元件和第二热感测元件。例如，第一热感测元件可被定位在加热元件的上游方向上，并且第二热感测元件可定位在加热元件的下游方向上。在一些示例中，第一热感测元件和第二热感测元件均可被定位在加热元件的上游方向或下游方向上。在一些示例中，流量传感器装置100还可包括第三热感测元件和第四热感测元件。在一些示例中，第一热感测元件和第二热感测元件可被定位在加热元件的上游方向上，而第三热感测元件和第四热感测元件可定位在加热元件的下游方向上。在一些示例中，第一热感测元件和第三热感测元件可被定位在距加热元件第一距离处，而第二热感测元件和第四热感测元件可定位在距加热元件第二距离处。在一些示例中，距加热元件的第一距离可小于距加热元件的第二距离。在一些示例中，第一热感测元件可被定位成距加热元件第一距离，第二热感测元件可被定位成距加热元件第二距离，第三热感测元件可被定位成距加热元件第三距离，并且第四热感测元件可被定位成距加热元件第四距离，其中第一距离、第二距离、第三距离和第四距离可各自彼此不同。第二热感测元件可被定位在该加热的下游方向上。在一些示例中，第一热感测元件可检测加热元件的第一温度，第二热感测元件可检测加热元件的第二温度，第三热感测元件可检测流动介质的第一温度，并且第四热感测元件可检测流动介质的第二温度。在一些示例中，第一热感测元件可检测流动介质的第一温度，第二热感测元件可检测流动介质的第二温度，第三热感测元件可检测流动介质的第三温度，并且第四热感测元件可检测流动介质的第四温度。
193.在一些示例中，可停用或不激活加热元件，并且可通过热感测元件中的一者或多者来测量流动介质的第一温度。随后，可激活加热元件并且可通过加热元件加热流动介质，
这可使流动介质的温度升高预先确定的量或可通过改变流向加热元件的电流来加热流动介质。随后，热感测元件中的一者或多者可检测流动介质的第二温度。随着流动介质的流量增加，随着流动介质从加热元件行进到第二热感测元件，可损失更多热量。通过将第一温度和第二温度之间的差值进行比较，可计算流动介质的流量。
194.在图1e所示的示例中，流动顶盖部件101可设置在传感器部件103的第一表面上。如上所述，流动顶盖部件101的第一开口119可接收流量感测装置100的示例性流动介质。流动介质可行进穿过流动通道125(包括感测区域123)，并且可通过流动顶盖部件101的第二开口121离开流动感测装置100。
195.在一些示例中，传感器部件103可包括一个或多个接合垫(例如，接合垫127)。在一些示例中，流动顶盖部件101可将接合垫127与流动通道125隔离，例如，以保护这些接合垫免受液体的影响并使得接合垫127可用于引线接合。
196.在一些示例中，第一管可连接到流动通道的第一端部，并且第二管可连接到流动通道的第二端部，使得示例性流动介质可通过这些管中的一个管进入示例性流动感测装置，行进穿过流动通道，并且从另一个管离开该示例性流动感测装置。在一些示例中，第一管和/或第二管可包含诸如但不限于硅、玻璃、聚合物和/或塑料的材料。
197.重新参考图1a至图1d中的任一者，如上所述，流动通道的第一部分可包括多个侧壁。在一些示例中，该多个侧壁可沿流动通道的中心轴线延伸。在本公开的各种示例中，流动通道的横截面(例如，沿轴线a-a')可包括各种形状。
198.在一些示例中，加热元件可设置在用于包括在例如传感器部件103中的晶圆的薄膜或表面上。在一些示例中，加热元件的尺寸可以是微小的。在一些示例中，加热元件可包括单个金属条或多个金属条。在一些示例中，加热元件可包括在流动顶盖部件101或传感器部件103中的一者中的嵌入式线或带。在一些示例中，加热元件可包括线圈、带、板、接线条和/或可连接到电源的层。当电源接通时，电流可流动通过线圈、带、板、接线条和/或层，这继而可将电能转换成热能。
199.在一些示例中，加热元件可包含镍基材料和/或铁基材料。例如，加热元件可包含镍铁(nife)合金，其可提供高电阻温度系数。
200.虽然以上描述提供了加热元件的一些示例，但是应当注意，本公开的范围不限于以上描述。在一些示例中，示例性加热元件可包括一个或多个附加和/或另选的元件、一种或多种附加和/或另选的材料，并且/或者可为其他形式。
201.虽然以上描述提供了包括一个加热元件的示例性流动顶盖部件和/或传感器，但应当注意，本公开的范围不限于以上描述。在一些示例中，示例性流动顶盖部件或传感器部件可包括两个或更多个加热元件。
202.例如，热感测元件可包括一个或多个热电堆元件。在此类示例中，示例性热电堆元件可包括串联或并联连接的一个或多个热电偶，所述一个或多个热电偶可检测、测量和/或识别热能，并且可将热能转换为电能和/或基于检测/测量/识别的热能生成一个或多个电信号。
203.虽然以上描述提供了热感测元件的一些示例，但是应当注意，本公开的范围不限于以上描述。在一些示例中，示例性热感测元件可包括一个或多个附加和/或另选的元件、一种或多种附加和/或另选的材料，并且/或者可为其他形式。例如，示例性热感测元件可包
括至少一个温度感测电路，诸如但不限于热电堆、电阻器、二极管、惠斯通电桥电路中的电阻器或温敏二极管等。
204.虽然以上描述提供了包括一个、两个、三个或四个热感测元件的示例性传感器部件，但应当注意，本公开的范围不限于以上描述。在一些示例中，示例性传感器部件可包括多于四个的热感测元件。在一些示例中，示例性传感器部件可包括加热元件上游的多于两个的热感测元件。在一些示例中，示例性传感器部件可包括加热元件下游的多于两个的热感测元件。在一些示例中，示例性传感器部件可包括与加热元件下游的热感测元件的数量不同的加热元件上游的热感测元件的数量。在一些示例中，两个或更多个热感测元件可被定位在加热元件的上游，而没有热感测元件被定位在加热元件的下游。在一些示例中，两个或更多个热感测元件可被定位在加热元件的下游，而没有热感测元件被定位在加热元件的上游。在一些示例中，上游热感测元件和/或下游热感测元件可串联或并联电连接。
205.在一些示例中，热感测元件可设置在传感器部件的与加热元件所位于的层分开的层中。在一些示例中，包括热感测元件的传感器部件的单独层可包括一种或多种合适的材料，包括但不限于氮化硅、氧化硅、氮氧化硅、聚合物或其他电绝缘薄膜。在一些示例中，包括热感测元件的传感器部件的单独层可以是可保护热感测元件的封装层，该封装层可包含可被湿气和其他化学品腐蚀的金属。在一些示例中，封装层可为电绝缘的。
206.在一些示例中，热感测元件可基于诸如但不限于玻璃通孔(tgv)、硅通孔(tsv)和/或气溶胶或喷墨印刷的技术电耦接到一个或多个其他元件(例如，电源、处理器)。除此之外或另选地，热感测元件可通过其他装置电耦接到一个或多个其他元件。
207.在一些示例中，流动顶盖部件可包括具有加热元件的第一层，而传感器部件包括具有热感测元件的第二层。在一些示例中，传感器部件可包括第一层和第二层两者。在一些元件中，第一层和第二层可以是非共面的。换句话讲，包括加热元件的第一层可不占据与包括热传感器元件的第二层相同的平面。
208.根据本公开的各种示例，一个或多个板元件可设置在示例性流量感测装置的示例性传感器部件中。在本公开中，术语“板元件”是指可以呈板形式的材料件。在一些示例中，板元件可有利于从流动通道中的流动介质到传感器部件中的感测元件的热传递。例如，至少一个板元件可设置在示例性传感器部件的第三层上，并且所述至少一个板元件可与设置在示例性传感器部件的第二层中的至少一个热感测元件至少部分地重叠。
209.现在参考图2，示出了示例性流量传感器装置200的横截面。在一些示例中，流量传感器装置200可包括流动顶盖部件201和传感器部件203。在一些示例中，流动顶盖部件201可被构造成能够操作地耦接到传感器部件203。在一些示例中，流动顶盖部件201可被构造成可移除地耦接、粘结性地耦接、永久性地耦接、附连、接合或以其他方式设置到传感器部件203的顶表面的至少一部分。在一些示例中，流动顶盖部件201可限定或部分地限定流动路径217。在一些示例中，传感器部件203的顶表面的一部分可部分地限定流动路径217。在一些示例中，腔体228可限定在传感器部件203的至少一部分中。在一些示例中，腔体228可由传感器部件203的底表面中的孔限定，其中底表面与传感器部件203的顶表面相对。在一些示例中，腔体228可通过从传感器部件203移除材料来形成。在一些示例中，流动顶盖部件201可设置到传感器部件203的顶表面的第一部分，并且一个或多个接合垫227可形成或设置到传感器部件203的顶表面的第二部分。在一些示例中，该一个或多个接合垫227可用于
例如通过引线接合、销、弹簧夹或任何其他合适的电接触装置将电路元件连接到外部电路。在一些示例中，该一个或多个接合垫227可与加热元件等保持物理和/或热分离，使得与外部电路等的电连接不被加热元件发射的热能破坏。在一些示例中，流量传感器装置200可包括一个或多个热传感器元件，该一个或多个热传感器元件可包括一个或多个热电堆、电阻器等。
210.在本公开的各种示例中，示例性流动通道的示例性横截面的示例性尺寸的高度可为微米至数百微米，并且宽度可为数十微米至数百微米。在本公开的各种示例中，示例性流动通道的长度可大于一百微米。
211.虽然以上描述提供了示例性流动通道的示例性尺寸，但是应当注意，本公开的范围不限于以上描述。在一些示例中，示例性流动通道的示例性尺寸可具有其他值。
212.根据其他实施方案，可提供系统、设备和方法以用于提高基于热电堆的流量感测装置的准确度并有利于低流体流量的准确测量。在一些实施方案中，通过使用热电偶或热电堆，由本文公开的基于热电堆的流量感测设备生成的信号是电压源，并且对膜电阻的响应最小。在没有膜电阻灵敏度的情况下，其他灵敏度(诸如应力或磁阻变化)可以忽略不计。附加热电偶可以提供附加的电压、信号和灵敏度，而常规电阻流量传感器对于灵敏度不具备此优点。在一些情况下，热电堆结构可以被制造在微桥结构或膜结构上。在一些实施方案中，本文公开的膜结构可以提供与微桥相同的热电堆结构以及微桥不可能提供的其他结构。
213.在一些实施方案中，用于制造热电堆流量传感器的一般流程包括：
214.a.生长热二氧化硅。
215.b.沉积底部氮化硅。在一些实施方案中，可以用二氧化硅代替氮化硅电介质，诸如pecvd、四乙氧基硅烷(teos)或溅射沉积，以降低热导率。
216.c.沉积并对电阻加热器结构进行图案化。加热器结构可以由以下材料等制成：硅(包括多晶硅)；铂；镍铬合金；坡莫合金；ptsi和其他硅化物；w；tin；aln；wn；任何其他合适的材料；或其任何组合。
217.d.沉积氮化硅层间电介质。
218.e.沉积并对第一热电偶材料进行图案化。本文更详细地讨论了可以用于第一热电偶的各种热电偶材料。
219.f.沉积层间电介质。在一些情况下，根据所使用的材料，该步骤可以是可选的，但可能导致更高的产量。在一些情况下，如果使用层间电介质，则必须对其进行图案化以打开通向下方热电偶材料的过孔。
220.g.沉积并对第二热电偶材料进行图案化。本文更详细地讨论了可以用于第二热电偶的各种热电偶材料。
221.h.将层间电介质、图案和敞开过孔沉积到加热器和热电堆连接。
222.i.沉积金属(诸如al/1％cu)并图案化以形成引出线和接合焊盘。
223.j.沉积氮化硅外敷层并图案化以打开接合焊盘区域。
224.k.对晶圆背面进行图案化，并使用深反应离子蚀刻(drie)在热电堆结构下方产生腔体。
225.在一些实施方案中，加热器结构可位于单组热电偶(例如，一个热电偶)上方或下
方，或者位于多组热电偶上方或下方，其中一侧位于加热器结构的上游，并且另一侧位于加热器结构的下游。在这些布置中，热电偶不位于硅管芯上。相反，在一些示例中，热电偶悬在腔体上或驻留在膜结构上。在一些实施方案中，该组热电偶可以统称为热电堆。在一些实施方案中，可以将热电堆放置在热隔离结构(诸如桥或膜)上，其中相对的热电偶(例如，冷结、热结)定向为使得一组结在上游，而另一组结在加热元件中心线的下游。在一些示例中，流量传感器装置200可包括被完全设置在加热元件的中心线上游的一个或多个热电堆和被完全设置在加热元件的中心线下游的一个或多个热电堆。
226.在一些实施方案中，加热器结构可以位于两组热电偶(例如，两个热电堆)之间，其中一组热电偶位于加热器结构的上游，而另一组热电偶位于加热器结构的下游。在这些布置中，存在寄生效应，并且每组热电偶在体硅管芯上都有一侧，该侧在温度上浮动。
227.在一些实施方案中，以下公式可以用来表征本文公开的基于热电堆的流量感测设备：
228.δv＝nδs(δt)
229.其中δv＝电势差；n＝热电偶的数量；s＝塞贝克系数(也称为热功率、热电功率(te)或热电灵敏度)；δs＝te
1-te2(第一热电材料的热电功率-第二热电材料的热电功率)；t＝温度；并且δt＝t
1-t
ref
。(测得的(多个)热电结处的温度-(多个)参考热电结处的温度)。在一些情况下，t1可使用下游热电偶结在膜结构上测量，并且t
ref
可使用下游热电偶结在体硅上测量。在其他情况下，可在不使用参考温度的情况下使用上游热电偶结和下游热电偶结在膜结构上测量相对温差δt，但在一些情况下，加热器温度是用单独的热电偶测量的。
230.尽管本公开参照流量传感器描述了本文公开的基于热电堆的流量感测设备的特征，但是本文公开的基于热电堆的流量感测设备可以用于在任何合适的传感器、检测器、量规、仪器的测试中或使用、利用精确加热或温度检测或其他需要情况的应用。
231.在一些实施方案中，加热器结构可位于三组或更多组热电偶(例如，三个或更多个热电偶)之间，其中至少一组热电偶位于加热器结构的上游，并且另外两组或更多组热电偶位于加热器结构的下游，或位于加热器结构下游的至少一组热电偶和位于加热器结构上游的至少一组热电偶。在这些布置中，可存在寄生效应，并且每组热电偶在体硅管芯上可都有一侧，该侧在温度上浮动。
232.在一些实施方案中，以下公式可以用来表征本文公开的基于热电堆的流量感测设备：
233.δv＝n
·s·
(δt)＝n
·s·
(ta–
t0)
234.其中δv＝电势差；n＝热电偶的数量；s＝塞贝克系数(也称为热功率、热电功率(te)或热电灵敏度)；t＝温度；并且δt＝ta–
t0(测得的热电结处的温度-参考热电结处的温度)。在一些情况下，ta可使用下游热电偶结在感测区域123内的膜结构t0上测量，并且可使用下游热电偶结在块状硅上测量。在其他情况下，可在不使用参考温度的情况下使用上游热电偶结和下游热电偶结在膜结构上测量相对温差δt。在一些示例中，ta可被认为是有源结或热结，因为其受加热元件的影响，而t0可被认为是参考结或冷结，因为其位于感测区域123之外并且可不受加热元件的影响。
235.在一些实施方案中，一些示例性热电偶材料可包括至少一种或多种金属或无机组
分。例如，一个或多个热电偶材料可用于提供包括第一热电偶材料和第二热电偶材料之间的界面的热电偶结。在一些实施方案中，本文公开的基于热电堆的示例流量感测设备的热电堆中的热电偶结的数量可以取决于热电偶中的热电偶中的热电偶材料的塞贝克系数和期望的输出电压(例如，可以是它们的函数)。术语“ds”是指热电偶中的热电偶材料的塞贝克系数之间的差。
236.在一些实施方案中，第一热电偶材料可以包括多晶硅，并且第二热电偶材料可以包括铝。在一些实施方案中，第一热电偶材料和第二热电偶材料可以包括不同掺杂的多晶硅(例如，n型和p型多晶硅)。例如，第一热电偶材料可以包括n型多晶硅(npoly si)，并且第二热电偶材料可以包括p型多晶硅(ppoly si)。在另一示例中，第一热电偶材料可以包括p型多晶硅(ppoly si)，并且第二热电偶材料可以包括n型多晶硅(npoly si)。
237.在一些实施方案中，第一热电偶材料可以包括镍铁合金(例如60:40nife，80:20nife)，并且第二热电偶材料可以包括铬(cr)，其中ds对于60:40nife和cr为约65uv/c或对于80:20nife和cr为约53uv/c。在一些实施方案中，第一热电偶材料可以包括镍铁合金(例如60:40nife，80:20nife)，并且第二热电偶材料可以包括二硅化铬(crsi2)，其中ds对于60:40nife和crsi2为约105uv/c或对于80:20nife和crsi2为约93uv/c。在一些实施方案中，第一热电偶材料可以包括镍-铁合金(例如60:40nife，80:20nife)，并且第二热电偶材料可以包括二硅化铼(resi2)。
238.在一些实施方案中，第一热电偶材料可以包括氮化铬(例如，crn)，并且第二热电偶材料可以包括铜(cu)，其中对于crn和cu，ds为约146uv/c。在一些实施方案中，第一热电偶材料可以包括氮化铬(例如，crn)，第二热电偶材料可以包括铝(al)，其中对于crn和al，ds为约138uv/c。在一些实施方案中，第一热电偶材料可以包括氮化铬(例如，crn)，并且第二热电偶材料可以包括p型多晶硅(ppoly si)，其中对于crn和ppoly si，ds为约270uv/c。
239.在一些实施方案中，第一热电偶材料可以包括铜(cu)，并且第二热电偶材料可以包括铜-镍合金(例如，康铜)。
240.在一些实施方案中，本文所公开的基于热电堆的流量感测装置可包括参照本文所述的示例性基于热电堆的流量感测装置和其他示例性基于热电堆的流量感测装置所讨论的部件、结构和特征的任何组合，包括添加或省略部件、结构和特征。
241.在图2所示的示例中，示例性流量感测装置200可包括类似于上文结合图1a和图1b所述的传感器部件103和流动顶盖部件101的传感器部件203和流动顶盖部件201。
242.例如，流动顶盖部件201可包含诸如但不限于硅、玻璃、聚合物和/或塑料的材料。除此之外或另选地，传感器部件203可包含诸如但不限于硅、玻璃、聚合物和/或塑料的材料。
243.例如，流动顶盖部件201可包括在流动顶盖部件201的第二表面上的流动通道部分。流动顶盖部件201可粘结到传感器部件203的第一表面。在一些示例中，流动顶盖部件201的流动通道部分和传感器部件203的第一表面可形成流动通道217的至少第一部分。
244.在一些示例中，流动通道的第一部分可与流动通道217的中心轴线正交，并且可具有任何合适的尺寸和任何合适的形状因数，诸如矩形形状或矩形棱柱形状。例如，流动顶盖部件201的流动通道部分可为流动通道提供三个侧壁，其中这些侧壁中的一个侧壁可与其他两个侧壁正交布置。
245.在一些示例中，流动通道217的第一部分可包括至少一个圆角或圆边。例如，流动顶盖部件201的流动通道部分可为流动通道217提供弯曲侧壁。在一些示例中，至少一个圆角或圆边可减少流动通道217内的气泡形成，并且/或者可减少由于流动通道217中的流动介质的湍流对读数不准确性的影响。
246.在一些示例中，流动顶盖部件201可包含诸如但不限于硅、玻璃、聚合物和/或塑料的材料。除此之外或另选地，传感器部件203可包含诸如但不限于硅、玻璃、聚合物和/或塑料的材料。
247.虽然以上描述提供了流动通道的第一部分的横截面的示例性形状，但应当注意，本公开的范围不限于以上描述。在一些示例中，流动通道的第一部分的示例性横截面可包括一个或多个附加和/或另选的形状，可包括一个或多个突起，可包括一个或多个凹面或凸面，可包括一个或多个挡板等，并且/或者流动通道的第一部分可以附加和/或另选的方式形成。
248.现在参考图3，呈现了用于示例性流量传感器装置诸如100、200等的瞬态流动-介质温度模型。示例性流量传感器装置的尺寸和构造被设计成限定具有约25μm高度的流动通道，该流动通道在约1ml/小时的流量下产生大于约9℃的温差(dt)。在约1ml/小时的流量下，通过流动通道的压差(dp)介于约3.5英寸和4.5英寸水柱之间。确定可缩短沟道长度以减小dp。
249.现在参考图4，呈现了与图3的瞬态流动-介质温度模型和上述示例性流量传感器装置相关联的实验数据的曲线图。如图所示，该曲线图呈现了与流动介质在介于约0.1ml/hr和约2ml/hr之间的不同流量下，流动通道在距加热元件不同距离处经历的温差相关的实验结果。如图所示，圆圈t1示出了第一热电堆距加热元件的距离，并且圆圈t2示出了第二热电堆距加热元件的距离。如图所示，冷结和热结之间的温差可指示参照测量随时间推移的温度变化的最大精度和/或准确度的点，随时间推移的温度变化指示通过流动通道的流动介质的流量随时间推移的变化。如图所示，如果仅使用单个热电堆，例如在t1处、在较低流量下测量流量的准确度将难以测量，因为随着流量在距加热器元件t1距离处变化，温差变化不太明显，而对于距加热器元件t2距离处的热电堆，更容易在低流量下准确测量流量。
250.现在参考图5，呈现了用于示例性流量传感器装置诸如100、200等的瞬态流动-介质温度模型。示例性流量传感器装置的尺寸和构造被设计成限定具有约90μm高度的流动通道，该流动通道在约15ml/小时的流量下产生大于约6℃的温差(dt)。与在约15ml/hr时饱和的流量相关联的信号被确定为单调的。当传感器被放置在距加热器元件约125μm的t1距离处时，约0.5ml/小时的流量产生约2.5℃的dt，这导致在此类较低流量下流量的准确和精确测量减少。因此，包括位于距加热器元件约50μm的t2距离处的第二热电堆导致在例如约1ml/hr的较低流量下测量流量的准确度和精度增加，该流量指示将药物输注泵送给患者用于药物施用的流量。
251.现在参考图6，呈现了与图5的瞬态流动-介质温度模型和上述示例性流量传感器装置相关联的实验数据的曲线图。如图所示，该曲线图呈现了与流动介质在介于约0.1ml/hr和约20ml/hr之间的不同流量下，流动通道在距加热元件不同距离处经历的温差相关的实验结果。如图所示，圆圈t1示出了第一热电堆距加热元件的距离，并且圆圈t2示出了第二热电堆距加热元件的距离。如图所示，冷结和热结之间的温差可指示参照测量随时间推移
的温度变化的最大精度和/或准确度的点，随时间推移的温度变化指示通过流动通道的流动介质的流量随时间推移的变化。如图所示，如果仅使用单个热电堆，例如在t1处、在较低流量下测量流量的准确度将难以测量，因为随着流量在距加热器元件t1距离处变化，温差变化不太明显，而对于距加热器元件t2距离处的热电堆，更容易在低流量下准确测量流量。
252.现在参考图7，呈现了用于示例性流量传感器装置诸如100、200等的瞬态流动-介质温度模型。该示例性流量传感器装置的尺寸和构造被设计成限定具有约350μm高度的流动通道，该流动通道在约1,000ml/小时的流量下对于定位成距加热器元件约50μm距离的热电堆产生约6℃的温差(dt)，但信号在约250ml/小时处饱和，这意味着t2距离为约125μm左右处的第二热电堆可改善在较高流量下的准确度。在距加热器元件25μm的距离处，热电堆能够在约500ml/小时的流量下达到约5℃的dt的信号饱和。
253.现在参考图8，呈现了与图7的瞬态流动-介质温度模型和上述示例性流量传感器装置相关联的实验数据的曲线图。如图所示，该曲线图呈现了与流动介质在介于约10ml/hr和约1,000ml/hr之间的不同流量下，流动通道在距加热元件不同距离处经历的温差相关的实验结果。如图所示，圆圈t1示出了第一热电堆距加热元件的距离，并且圆圈t2示出了第二热电堆距加热元件的距离。如图所示，冷结和热结之间的温差可指示参照测量随时间推移的温度变化的最大精度和/或准确度的点，随时间推移的温度变化指示通过流动通道的流动介质的流量随时间推移的变化。如图所示，如果仅使用单个热电堆，例如在t1处、在较低流量下测量流量的准确度将难以测量，因为随着流量在距加热器元件t1距离处变化，温差变化不太明显，而对于距加热器元件t2距离处的热电堆，更容易在低流量下准确测量流量。
254.现在参考图9a，呈现了与具有两个感测元件的示例性流量传感器的膜内部和外部之间的温差变化相关联的实验数据的曲线图，这两个感测元件被定位成距加热元件的中心不同距离。温度变化被示出为热电堆感测元件距加热元件中心距离的函数，并且为介于约0.1ml/小时和约1,000ml/小时之间的流量的函数。根据图9a的曲线图，热电堆距本文所述的加热元件的t1和t2距离可针对各种期望的流量或流量范围进行优化，流量传感器装置100、200可针对该流量或流量范围被构造用于准确和精确的流量测量。在一些示例中，实验结果可指示，当流量增加或减少超过特定阈值时，能够在距加热器元件t1距离处的第一热电堆和t2距离处的第二热电堆之间切换可能是有益的。在一些示例中，实验结果可指示对t1距离处的第一上游热电堆的输出电压和t2距离处的第二上游热电堆的输出电压进行求和，对t1距离处的第一下游热电堆的输出电压和t2距离处的第二下游热电堆的输出电压进行求和，并且确定经求和的上游热电堆输出电压和经求和的下游热电堆输出电压之间的差值可导致在超过约20ml/小时的较高流量下以及在小于约20ml/小时的较低流量下准确测量流量和流量变化。
255.现在参考图9b，呈现了与具有三个感测元件的示例性流量传感器的膜内部和外部之间的温差变化相关联的实验数据的曲线图，这三个感测元件被定位成距加热元件的中心不同距离。温度变化被示出为热电堆感测元件距加热元件中心距离的函数，并且为介于约0.1ml/小时和约1,000ml/小时之间的流量的函数。根据图9a的曲线图，热电堆距本文所述的加热元件的t1和t2距离可针对各种期望的流量或流量范围进行优化，流量传感器装置100、200可针对该流量或流量范围被构造用于准确和精确的流量测量。在一些示例中，实验结果可指示，当流量增加或减少超过特定阈值时，能够在距加热器元件t1距离处的第一热
电堆和t2距离处的第二热电堆之间切换可能是有益的。在一些示例中，实验结果可指示对t1距离处的第一上游热电堆的输出电压和t2距离处的第二上游热电堆的输出电压进行求和，对t1距离处的第一下游热电堆的输出电压和t2距离处的第二下游热电堆的输出电压进行求和，并且确定经求和的上游热电堆输出电压和经求和的下游热电堆输出电压之间的差值可导致在超过约20ml/小时的较高流量下以及在小于约20ml/小时的较低流量下准确测量流量和流量变化。
256.现在参考图10，示例性流量传感器装置300的一部分的顶视图，该示例性流量传感器装置包括其上设置有加热器元件305的传感器部件303的顶表面。标记为“流动”的箭头指示通过流动通道的流动介质的流动方向，但不指示流动通道或流动介质相对于加热元件305的相对位置、定位、尺寸或其他因素或特征。在一些示例中，加热器元件305设置在包括膜等的感测区域323上或该感测区域中。在一些示例中，相对于通过附近流动通道的流动介质的流动方向，感测区域323可包括上游区域和下游区域。在一些示例中，一种或多种热电堆可设置在上游区域中的感测区域323内或部分地设置在其内，并且一种或多种其他热电堆可设置在下游区域中的感测区域323内或部分地设置在其内。在一些示例中，可在上游区域和下游区域两者中建立距加热器元件的t1距离和t2距离。在一些示例中，第一热电堆或其他此类热感测元件的第一端部和/或第一部分可被定位在感测区域323的上游区域中距加热器元件305t1距离处，并且第一热电堆的第二端部或第二部分可被定位在感测区域323外部，如图10中t0所示。在一些示例中，t0可用作参考温度。在一些示例中，t0处的衬底的温度可用作参考温度以用于比较两个热电堆等之间的温差，并且可在流量传感器的校准期间使用。在一些示例中，第二热电堆的第一端部或第一部分可被定位在感测区域323的上游区域中距加热器元件305t2距离处，并且第二热电堆的第二端部或第二部分可被定位在感测区域323外部t0处。在一些示例中，热电堆的端部可以是感测到温度的地方。
257.在一些示例中，第一热电堆距加热器元件的t1距离为约50μm，并且第二热电堆距加热器元件的t2距离为约125μm。然而，在其他示例中，t1距离可以是距加热器介于约10μm和约500μm之间、介于约15μm和约450μm之间、介于约20μm和约400μm之间、介于约25μm和约350μm之间、介于约30μm和约300μm之间、介于约35μm和约250μm之间、介于约40μm和约200μm之间、介于约45μm和约150μm之间、介于约50μm和约100μm之间、介于约10μm和约400μm之间、介于约10μm和约300μm之间、介于约10μm和约200μm之间、介于约10μm和约100μm之间、介于约10μm和约90μm之间、介于约10μm和约80μm之间、介于约10μm和约70μm之间、介于约10μm和约60μm之间、介于约10μm和约50μm之间、介于约10μm和约40μm之间、介于约10μm和约30μm之间或介于约10μm和约20μm之间(包括它们之间的所有值和范围)的任何合适的距离。
258.在一些示例中，第二热电堆距加热器元件的t2距离可以是距加热器介于约100μm和约1,000μm之间、介于约100μm和约950μm之间、介于约100μm和约800μm之间、介于约100μm和约750μm之间、介于约100μm和约700μm之间、介于约100μm和约650μm之间、介于约100μm和约600μm之间、介于约100μm和约550μm之间、介于约100μm和约500μm之间、介于约100μm和约450μm之间、介于约100μm和约400μm之间、介于约100μm和约350μm之间、介于约100μm和约300μm之间、介于约100μm和约250μm之间、介于约100μm和约200μm之间、介于约100μm和约150μm之间、大于约75μm、大于约80μm、大于约85μm、大于约90μm、大于约95μm、大于约100μm、大于约105μm、大于约110μm、大于约115μm、大于约120μm、大于约125μm、大于约130μm、大于
约135μm、大于约140μm、大于约145μm、大于约150μm、大于约175μm、大于约200μm、大于约250μm、大于约300μm、大于约400μm、大于约500μm、大于约600μm、大于约700μm、大于约800μm、大于约900μm或大于约1,000μm(包括它们之间的所有值和范围)的任何合适的距离。
259.现在参考图11，示出了示例性流量传感器装置400的一部分的顶视图，该示例性流量传感器装置400包括其上设置有加热器元件405的传感器部件403的顶表面。标记为“流动”的箭头指示通过流动通道的流动介质的流动方向，但不指示流动通道或流动介质相对于加热元件405的相对位置、定位、尺寸或其他因素或特征。在一些示例中，加热器元件405设置在包括膜等的感测区域423上或该感测区域中。在一些示例中，相对于通过附近流动通道的流动介质的流动方向，感测区域423可包括上游区域和下游区域。在一些示例中，一种或多种热电堆可设置在上游区域中的感测区域423内或部分地设置在其内，并且一种或多种其他热电堆可设置在下游区域中的感测区域423内或部分地设置在其内。在一些示例中，可在上游区域和下游区域两者中建立距加热器元件的t1距离和t2距离。在一些示例中，第一热电堆或其他此类热感测元件的第一端部或第一部分可被定位在感测区域423的上游区域中距加热器元件405t1距离处，并且第一热电堆的第二端部或第二部分可被定位在感测区域423外部，如图11中t0所示。在一些示例中，第二热电堆的第一端部或第一部分可被定位在感测区域423的上游区域中距加热器元件405t2距离处，并且第二热电堆的第二端部或第二部分可被定位在感测区域423外部t0处。
260.例如，如图11所示，第一热电堆411可设置在加热器元件405的上游。在一些示例中，第一热电堆411可包括第一热电偶材料411b，该第一热电偶材料具有充当电流输入端411a的第一端部以及耦接到第一接触材料411c的第二端部，该第一接触材料将第一热电偶材料411b的第二端部接合到第二热电偶材料411d的第一端部。第二热电偶材料411d可在第一端部处通过第一接触材料411c接合到第一热电偶材料411b的第二端部。第二热电偶材料411d可在第二端部处包括第二接触材料411e，第二接触材料411e被配置为将第二热电偶材料411d的发送端电部接触到第三热电偶材料411f的第一端部。在一些示例中，第三热电偶材料411f可包括与第一热电偶材料411b或第二热电偶材料411d相同或类似的材料。在一些示例中，第一热电偶材料411b、第二热电偶材料411d和第三热电偶材料411f中的每一者可以不同。在一些示例中，第三热电偶材料411f可在第二端部处电耦接到第三接触材料411g，该第三接触材料被配置为将第三热电偶材料411f的第二端部接合到第四热电偶材料411h的第一端部。第四热电偶材料411h可在第二端部处通过第四接触材料411i电耦接到第五热电偶材料411j的第一端部。第五热电偶材料411j可在第二端部处通过第五接触材料411k电耦接到第六接触材料411l的第一端部。第六接触材料411l的第二端部可与第一热电堆411接触或限定该第一热电堆的电流输出。在一些示例中，第一热电偶材料411b的第一端部、第二热电偶材料411d的第二端部、第三热电偶材料411f的第一端部、第四热电偶材料411h的第二端部、第五热电偶材料411j的第一端部和第六热电偶材料411l的第二端部可设置在感测区域423之外t0处。在一些示例中，第一热电偶材料411b的第二端部、第二热电偶材料411d的第一端部、第三热电偶材料411f的第二端部、第四热电偶材料411h的第一端部、第五热电偶材料411j的第二端部和第六热电偶材料411l的第一端部可沿虚线t1向上设置在感测区域423内，使得第一热电堆411的所有部分与加热器元件405间隔开最小的t1距离。
261.在一些示例中，流量传感器装置400还可包括设置在上游并且包括如上文参照第
一热电堆411所讨论的类似热电偶材料配置的第二热电堆412。
262.在一些示例中，第二热电堆412的每个不同热电偶材料元件的至少一个端部可被定位在感测区域423外部，而第二热电堆412的每个不同热电偶材料元件的另一端部可位于感测区域423的上游区域内并且沿虚线t2向上定位，使得第二热电堆412的所有部分与加热器元件405间隔开最小的t2距离。
263.在一些示例中，流量传感器装置400还可包括设置在下游并且包括如上文参照第一热电堆411所讨论的类似热电偶材料配置的第三热电堆413。
264.在一些示例中，第三热电堆413的每个不同热电偶材料元件的至少一个端部可被定位在感测区域423外部，而第三热电堆413的每个不同热电偶材料元件的另一端部可位于感测区域423的下游区域内并且沿虚线t1向下定位，使得第三热电堆413的所有部分与加热器元件405间隔开最小的t1距离。
265.在一些示例中，流量传感器装置400还可包括设置在下游并且包括如上文参照第一热电堆411所讨论的类似热电偶材料配置的第四热电堆414。在一些示例中，第四热电堆414的每个不同热电偶材料元件的至少一个端部可被定位在感测区域423外部，而第四热电堆414的每个不同热电偶材料元件的另一端部可位于感测区域423的下游区域内并且沿虚线t2向下定位，使得第四热电堆414的所有部分与加热器元件405间隔开最小的t2距离。
266.因此，可通过将具有已知电压的相应电流或信号输入到每个不同热电堆的相应输入端(例如，411a)并测量响应于在每个不同热电堆的相应输出端接收的电流的电压或信号来确定第一热电堆411、第二热电堆412、第三热电堆413和第四热电堆414中的每一者两端的电压变化。如图11所示，电压变化v
up1
、v
up2
、v
down1
和v
down2
分别与第一热电堆411、第二热电堆412、第三热电堆413和第四热电堆414相关联。在一些示例中，可对v
up1
和v
up2
进行求和以确定上游电压，并且可对v
down1
和v
down2
进行求和以确定下游电压。在一些示例中，上游电压和下游电压之间的差值可指示通过相邻流动通道的流动介质的流量。
267.现在参考图12，示出了具有与流量传感器装置400类似的配置的示例性流量传感器装置500。然而，流量传感器装置400的第一热电堆411和第二热电堆412嵌套在彼此内或根据它们沿加热器元件405的长度的位置而重叠，并且流量传感器装置400的第三热电堆413和第四热电堆414嵌套在彼此内或根据它们沿加热器元件405的长度的位置而重叠。相反，流量传感器装置500包括不重叠并且在上游方向上不嵌套在第二热电堆512内的第一热电堆511，并且还包括不重叠并且在下游方向上不嵌套在第四热电堆514内的第三热电堆513。在一些示例中，第一热电堆511和第二热电堆512可嵌套或重叠，而第三热电堆513和第四热电堆514不嵌套或重叠。在其他示例中，第三热电堆513和第四热电堆514可嵌套或重叠，而第一热电堆511和第二热电堆512不嵌套或重叠。
268.在一些示例中，流量传感器装置400、500可以是双向的。在一些示例中，流量传感器装置400、500可测量上游方向上的流动或下游方向上的流动。
269.现在参考图13，示出了具有与流量传感器装置400类似的配置的示例性流量传感器装置600。然而，流量传感器装置600包括在加热器元件605的下游方向上与第四热电堆614嵌套或重叠的第三热电堆613，但是不包括在加热器元件605的上游方向上的第一热电堆611或第二热电堆612。在一些示例中，附近流动通道中流动介质的流量可简单地通过对vdown1和vdown2进行求和来确定，而无需确定跨热电堆的上游电压损失和下游电压损失之
间的差。
270.现在参考图14，示出了具有与流量传感器装置500类似的配置的示例性流量传感器装置700。然而，流量传感器装置700包括第三热电堆713，该第三热电堆在加热器元件705的下游方向上不与第四热电堆714嵌套和重叠，但是不包括在加热器元件705的上游方向上的第一热电堆711或第二热电堆712。在一些示例中，附近流动通道中流动介质的流量可简单地通过对vdown1和vdown2进行求和来确定，而无需确定跨热电堆的上游电压损失和下游电压损失之间的差。
271.虽然流量传感器装置600和700被描述为仅在加热器元件605、705的下游方向上包括热电堆，但其他示例性流量传感器装置可仅在加热器元件605、705的上游方向上包括热电堆。
272.在一些示例中，流量传感器装置600、700可以是单向的。在一些示例中，流量传感器装置600、700可被构造用于仅在单个方向上测量流量，诸如由图13和图14的底部处的流动方向箭头所指示的方向。
273.现在参考图15和图16，提供了示例性流量感测装置的至少一部分的示例性透视图。应当注意，由于这些是透视图，加热元件被示出为相对于热感测元件的平面的投影。
274.例如，图15的加热元件802和804被示出为相对于感测元件的平面的投影。又如，图16的加热元件901和903被示出为相对于感测元件的平面的投影。换句话讲，在示例性流量感测装置中，加热元件和感测元件是非共面的。
275.现在参考图15，示出了示例性流量感测装置800的至少一部分的示例性透视图。具体地讲，图15示出了示例性流量感测装置800的至少一部分的示例性顶部透视图，其中示例性流量感测装置800的部件被投影到同一平面。
276.在一些示例中，示例性流量感测装置800可包括设置在流动顶盖部件中的一个或多个加热元件，类似于上文结合图1d所述的那些。例如，示例性流量感测装置800可包括第一加热元件802和第二加热元件804。在图15所示的示例中，第一加热元件802和/或第二加热元件804可各自包括金属层，该金属层包含镍基和/或铁基材料(例如，镍铁(nife)合金)。
277.在一些示例中，示例性流量感测装置800可包括设置在传感器部件中的一个或多个热感测元件，类似于上文结合图1d所述的那些。例如，示例性流量感测装置800的热感测元件可为一种或多种热电堆的形式，包括第一热电堆元件806、第二热电堆元件808和/或电阻器元件810。
278.如上所述，一个或多个板元件可设置在示例性流量感测装置的示例性传感器部件中。在图15所示的示例中，第一板元件812、第二板元件814和/或第三板元件816可设置在示例性传感器部件中。
279.在一些示例中，第一板元件812、第二板元件814和/或第三板元件816可仅覆盖传感器部件的膜上的每个热电堆的热电偶，而不是传感器部件的衬底上的热电堆的热电偶。在此类示例中，这些板元件必须仅驻留在膜上，并且可能不接触传感器部件的衬底部分，因为热随后将被传递到衬底。
280.虽然图15所示的示例示出了第一板元件812和/或第二板元件814的椭圆形形状，但应当注意，本公开的范围不限于仅椭圆形形状。除此之外或另选地，第一板元件812和/或第二板元件814可为其他形状，包括正方形、矩形和/或圆形。
281.在一些示例中，第一板元件812可设置在示例性传感器部件的第三层上，并且第一热电堆元件806可设置在示例性传感器部件的第二层上。在一些示例中，导电板(例如，第一板元件812)可不与热电堆材料(例如，第一热电堆元件806)紧密接触，但必须在热电堆材料和板材料之间具有薄膜电绝缘体，诸如氮化硅。在图15所示的示例中，当第一板元件812被投影到第一热电堆元件806的平面时，第一板元件812可与第一热电堆元件806至少部分地重叠。
282.在一些示例中，第一板元件812可包含具有高热导率的非金属材料(例如，石墨烯、金刚石等)。在一些示例中，第一板元件812可包含金属材料(例如，铝、金等)。在一些示例中，第一板元件812可与流动通道中的流动介质接触，并且第一板元件812可包含惰性材料(例如，金)。
283.在一些示例中，示例性传感器部件还可包括设置在第一板元件812和第一热电堆元件806之间(例如，在传感器部件的第二层和传感器部件的第三层之间)的绝缘体层。在一些示例中，绝缘体层可包含可提供电绝缘的材料(例如，氧化硅、氮化硅、氮氧化硅等)。如上所述，第一板元件812可包含金属材料。因此，绝缘体层可防止第一板元件812短路第一热电堆元件806。
284.重新参考图15，第二板元件814可设置在示例性传感器部件的第三层上，并且第二热电堆元件808可设置在示例性传感器部件的第二层上。在一些示例中，导电板(例如，第二板元件814)可不与热电堆材料(例如，第二热电堆元件808)紧密接触，但必须在热电堆材料和板材料之间具有薄膜电绝缘体，诸如氮化硅。在图15所示的示例中，当第二板元件814被投影到第二热电堆元件808的平面时，第二板元件814可与第二热电堆元件808至少部分地重叠。
285.类似于上述第一板元件812，在一些示例中，第二板元件814可包含具有高热导率的非金属材料(例如，石墨烯、金刚石等)。在一些示例中，第二板元件814可包含金属材料(例如，铝、金等)。在一些示例中，第二板元件814可与流动通道中的流动介质接触，并且第二板元件814可包含惰性材料(例如，金)。
286.在一些示例中，示例性传感器部件还可包括设置在第二板元件814和第二热电堆元件808之间(例如，在传感器部件的第二层和传感器部件的第三层之间)的绝缘体层，类似于上文所述的那些。
287.重新参考图15，第三板元件816可设置在示例性传感器部件的第三层上，并且电阻器元件810可设置在示例性传感器部件的第二层上。在一些示例中，第二层可在第三层上方。在一些示例中，第二层可在第三层下方。在图15所示的示例中，第三板元件816可与电阻器元件810至少部分地重叠。
288.类似于上述第一板元件812，在一些示例中，第三板元件816可包含具有高热导率的非金属材料(例如，石墨烯、金刚石等)。在一些示例中，第三板元件816可包含金属材料(例如，铝、金等)。在一些示例中，第三板元件816可与流动通道中的流动介质接触，并且第三板元件816可包含惰性材料(例如，金)。
289.在一些示例中，示例性传感器部件还可包括设置在第三板元件816和电阻器元件810之间(例如，在传感器部件的第二层和传感器部件的第三层之间)的绝缘体层，类似于上文所述的那些。在一些示例中，可能需要放置第三板元件816以与电阻器元件810的电阻器
线重叠，而不与电阻器元件810的宽引出部重叠，这是电阻器元件810与其他装置(例如，欧姆计)的连接。
290.现在参考图16，示出了示例性流量感测装置900的至少一部分的示例性透视图。具体地讲，图16示出了示例性流量感测装置900的至少一部分的示例性顶部透视图，其中示例性流量感测装置900的部件被投影到同一平面。
291.在一些示例中，示例性流量感测装置900可包括设置在流动顶盖部件中的一个或多个加热元件，类似于上文结合图1c所述的那些。例如，示例性流量感测装置900可包括第一加热元件901和第二加热元件903。在图16所示的示例中，第一加热元件901和/或第二加热元件903可各自包括金属层，该金属层包含镍基和/或铁基材料(例如，镍铁(nife)合金)。
292.在一些示例中，示例性流量感测装置900可包括设置在传感器部件中的一个或多个热感测元件，类似于上文结合图1c所述的那些。例如，示例性流量感测装置900的热感测元件可为一种或多种热电堆的形式，包括第一热电堆元件905、第二热电堆元件907和/或电阻器元件909。
293.在一些示例中，图15的示例性流量感测装置800可产生比图16的示例性流量感测装置900更高的跨度输出。这是由于在每种构型中可装配到膜上的热电堆的数量。图15的示例性流量感测装置800允许更多的热电堆；因此，电压输出更高。
294.如上所述，一个或多个板元件可设置在示例性流量感测装置的示例性传感器部件中。在图16所示的示例中，第一板元件911、第二板元件913和/或第三板元件915可设置在示例性传感器部件中。
295.在一些示例中，第一板元件911、第二板元件913和/或第三板元件915可仅覆盖传感器部件的膜上的每个热电堆的热电偶，而不是传感器部件的衬底上的热电堆的热电偶。在此类示例中，这些板元件必须仅驻留在膜上，并且可能不接触管芯的衬底部分，因为热随后将被传递到衬底。
296.虽然图16所示的示例示出了第一板元件911和/或第二板元件913的椭圆形形状，但应当注意，本公开的范围不限于仅椭圆形形状。除此之外或另选地，第一板元件911和/或第二板元件913可为其他形状，包括正方形、矩形和/或圆形。
297.在一些示例中，第一板元件911可设置在示例性传感器部件的第三层上，并且第一热电堆元件905可设置在示例性传感器部件的第二层上。
298.在一些示例中，导电板(例如，第一板元件911)可不与热电堆材料(例如，第一热电堆元件905)紧密接触，但必须在热电堆材料和板材料之间具有薄膜电绝缘体，诸如氮化硅。在图16所示的示例中，当第一板元件911被投影到第一热电堆元件905的平面时，第一板元件911可与第一热电堆元件905至少部分地重叠。
299.在一些示例中，第一板元件911可包含具有高热导率的非金属材料(例如，石墨烯、金刚石等)。在一些示例中，第一板元件911可包含金属材料(例如，铝、金等)。在一些示例中，第一板元件911可与流动通道中的流动介质接触，并且第一板元件911可包含惰性材料(例如，金)。
300.在一些示例中，示例性传感器部件还可包括设置在第一板元件911和第一热电堆元件905之间(例如，在传感器部件的第二层和传感器部件的第三层之间)的绝缘体层。在一些示例中，绝缘体层可包含可提供电绝缘的材料(例如，氧化硅、氮化硅、氮氧化硅等)。如上
所述，第一板元件911可包含金属材料。因此，绝缘体层可防止第一板元件911短路第一热电堆元件905。
301.重新参考图16，第二板元件913可设置在示例性传感器部件的第三层上，并且第二热电堆元件907可设置在示例性传感器部件的第二层上。
302.在一些示例中，导电板(例如，第二板元件913)可不与热电堆材料(例如，第二热电堆元件907)紧密接触，但必须在热电堆材料和板材料之间具有薄膜电绝缘体，诸如氮化硅。在图16所示的示例中，当第二板元件913被投影到第二热电堆元件907的平面时，第二板元件913可与第二热电堆元件907至少部分地重叠。
303.类似于上述第一板元件911，在一些示例中，第二板元件913可包含具有高热导率的非金属材料(例如，石墨烯、金刚石等)。在一些示例中，第二板元件913可包含金属材料(例如，铝、金等)。在一些示例中，第二板元件913可与流动通道中的流动介质接触，并且第二板元件913可包含惰性材料(例如，金)。
304.在一些示例中，示例性传感器部件还可包括设置在第二板元件913和第二热电堆元件907之间(例如，在传感器部件的第二层和传感器部件的第三层之间)的绝缘体层，类似于上文所述的那些。
305.重新参考图16，第三板元件915可设置在示例性传感器部件的第三层上，并且电阻器元件909可设置在示例性传感器部件的第二层上。在一些示例中，第二层可在第三层上方。在一些示例中，第二层可在第三层下方。在图16所示的示例中，第三板元件915可与电阻器元件909至少部分地重叠。
306.类似于上述第一板元件911，在一些示例中，第三板元件915可包含具有高热导率的非金属材料(例如，石墨烯、金刚石等)。在一些示例中，第三板元件915可包含金属材料(例如，铝、金等)。在一些示例中，第三板元件915可与流动通道中的流动介质接触，并且第三板元件915可包含惰性材料(例如，金)。
307.在一些示例中，示例性传感器部件还可包括设置在第三板元件915和电阻器元件909之间(例如，在传感器部件的第二层和传感器部件的第三层之间)的绝缘体层，类似于上文所述的那些。在一些示例中，可能需要放置第三板元件915以与电阻器元件909的电阻器线重叠，而不与电阻器元件909的宽引出部重叠，这是电阻器元件909与其他装置(例如，欧姆计)的连接。
308.现在参考图17，提供了根据本公开的一些实施方案的示例性加热器元件的示例性顶视图。在一些示例中，加热器元件可具有大致矩形或圆柱形的形状。在一些示例中，加热器元件可具有约1:17的纵横比，例如约12μm的宽度和约210μm的长度，然而可设想任何和所有合适的纵横比或其他合适的尺寸或形状因素。例如，对于较小的流量传感器装置，具有介于约1μm和约10μm之间的宽度和介于约50μm和约500μm之间的长度的加热元件可能是合适的。同样，本文也可使用并设想其他纵横比，诸如介于约1:1和约1:100之间、介于约1:2和约1:50之间、介于约1:2和约1:30之间、介于约1:2和约1:20之间、介于约1:2和约1:15之间、介于约1:2和约1:10之间、大于约1:2、大于约1:5、大于约1:10、大于约1:15、大于约1:20、大于约1:25、大于约1:30、大于约1:40、大于约1:50、大于约1:100、小于约1:100、小于约1:50、小于约1:40、小于约1:30、小于约1:30、小于约1:25、小于约1:20、小于约1:15、小于约1:10或小于约1:5(包括它们之间的所有值和范围)的纵横比。加热器可包括被配置为抵抗通过其
的电流的传送而发射热能的一种或多种金属材料，或用于产生和发射热能的任何其他合适的装置。
309.现在参考图18，实验数据以曲线图形式提供，用于包括例如图17的加热器的流量传感器装置。在图17中，示出了在各种流量下，流量感测装置的感测区域的内部和外部之间的温差(dt)与热电堆距附近加热元件的中心的距离的映射关系。对于一些流量，dt在介于约0.05mm和约0.1mm之间的距离处达到峰值，而对于介于约0.1mm和约0.2mm之间的许多流量，可存在第二峰值。在一些情况下，示出了热电堆对由较低流量下的流量变化引起的温度变化的敏感性通过增加热电堆距加热器元件的距离而增加。在其他情况下，更靠近加热器定位的热电堆对于更高的流量可能更有效，因为更远距离的热电堆可不被加热器加热，因为更快流动的介质可用作有效的散热器。
310.现在参考图19a，呈现了与具有两个感测元件的示例性流量传感器的膜内部和外部之间的温差变化相关联的实验数据的曲线图，这两个感测元件定位成距加热元件的中心不同距离。温度变化被示出为热电堆感测元件距加热元件中心距离的函数，并且为介于约0.1ml/小时和约20ml/小时之间的流量的函数。根据图19a的曲线图，热电堆距本文所述的加热元件的t1和t2距离可针对各种期望的流量或流量范围进行优化，流量传感器装置100、200可针对该流量或流量范围被构造用于准确和精确的流量测量。在一些示例中，实验结果可指示，当流量增加或减少超过特定阈值时，能够在距加热器元件t1距离处的第一热电堆和t2距离处的第二热电堆之间切换可能是有益的。在一些示例中，实验结果可指示对t1距离处的第一上游热电堆的输出电压和t2距离处的第二上游热电堆的输出电压进行求和，对t1距离处的第一下游热电堆的输出电压和t2距离处的第二下游热电堆的输出电压进行求和，并且确定经求和的上游热电堆输出电压和经求和的下游热电堆输出电压之间的差值可导致在超过约20ml/小时的较高流量下以及在小于约20ml/小时的较低流量下准确测量流量和流量变化。
311.现在参考图19b，呈现了与具有三个感测元件的示例性流量传感器的膜内部和外部之间的温差变化相关联的实验数据的曲线图，这三个感测元件定位成距加热元件的中心不同距离。温度变化被示出为热电堆感测元件距加热元件中心距离的函数，并且为介于约0.1ml/小时和约20ml/小时之间的流量的函数。根据图19b的曲线图，热电堆距本文所述的加热元件的t1和t2距离可针对各种期望的流量或流量范围进行优化，流量传感器装置100、200可针对该流量或流量范围被构造用于准确和精确的流量测量。在一些示例中，实验结果可指示，当流量增加或减少超过特定阈值时，能够在距加热器元件t1距离处的第一热电堆和t2距离处的第二热电堆之间切换可能是有益的。在一些示例中，实验结果可指示对t1距离处的第一上游热电堆的输出电压和t2距离处的第二上游热电堆的输出电压进行求和，对t1距离处的第一下游热电堆的输出电压和t2距离处的第二下游热电堆的输出电压进行求和，并且确定经求和的上游热电堆输出电压和经求和的下游热电堆输出电压之间的差值可导致在超过约20ml/小时的较高流量下以及在小于约20ml/小时的较低流量下准确测量流量和流量变化。
312.现在参考图20，提供了根据本公开的一些实施方案的示例性加热器元件的示例性顶视图。在一些示例中，加热器元件可具有大致矩形或圆柱形的形状。在一些示例中，加热器元件可具有约42μm的宽度和约210μm的长度，然而可设想任何和所有合适的纵横比或其
他合适的尺寸或形状因数，诸如上文所述(例如，参照加热元件105和图17的加热元件)。
313.现在参考图21，实验数据以曲线图形式提供，用于包括加热器元件的流量传感器装置，诸如图20所示的加热器元件。在图21中，示出了在各种流量下，感测区域或膜的内部和外部之间的温差(dt)与热电堆距加热器元件的距离的关系。如图21所示，对于一些流量，dt在介于约0.05mm和约0.1mm之间的距离处达到峰值，而对于介于约0.1mm和约0.2mm之间的许多流量，可存在峰值。如图所示，常常可通过增加热电堆距加热器元件的距离来增加热电堆对由较低流量下的流量变化引起的温度变化的敏感性。在一些其他情况下，虽然更靠近加热器定位的热电堆对于更高的流量可能更有效，因为更远距离的热电堆可不被加热器加热，因为更快流动的介质可用作有效的散热器。对于具有约42μm宽度的加热器与具有12μm宽度的加热器，较宽的加热器在较高流量下导致较大的温差，并且对于位于距加热器元件较远处的热电堆，这意味着增加dt峰值的锐度的一种方式可以是增加加热器元件的大小(并因此增加热输出)，或者添加第二加热器元件等。在一些示例中，如果可增加dt峰值的锐度，则可更准确地确定热电堆距加热器元件的距离，并且可将热电堆定位成使得其实现温度测量的局部或整体最大准确度和/或精度，这可转化为增加流量测量准确度和/或精度。
314.现在参考图22a，呈现了与具有两个感测元件的示例性流量传感器的膜内部和外部之间的温差变化相关联的实验数据的曲线图，这两个感测元件定位成距加热元件的中心不同距离。温度变化被示出为热电堆感测元件距加热元件中心距离的函数，并且为介于约0.1ml/小时和约20ml/小时之间的流量的函数。根据图22a的曲线图，热电堆距本文所述的加热元件的t1和t2距离可针对各种期望的流量或流量范围进行优化，流量传感器装置100、200可针对该流量或流量范围被构造用于准确和精确的流量测量。在一些示例中，实验结果可指示，当流量增加或减少超过特定阈值时，能够在距加热器元件t1距离处的第一热电堆和t2距离处的第二热电堆之间切换可能是有益的。在一些示例中，实验结果可指示对t1距离处的第一上游热电堆的输出电压和t2距离处的第二上游热电堆的输出电压进行求和，对t1距离处的第一下游热电堆的输出电压和t2距离处的第二下游热电堆的输出电压进行求和，并且确定经求和的上游热电堆输出电压和经求和的下游热电堆输出电压之间的差值可导致在超过约20ml/小时的较高流量下以及在小于约20ml/小时的较低流量下准确测量流量和流量变化。
315.现在参考图22b，呈现了与具有三个感测元件的示例性流量传感器的膜内部和外部之间的温差变化相关联的实验数据的曲线图，这三个感测元件定位成距加热元件的中心不同距离。温度变化被示出为热电堆感测元件距加热元件中心距离的函数，并且为介于约0.1ml/小时和约20ml/小时之间的流量的函数。根据图22b的曲线图，热电堆距本文所述的加热元件的t1和t2距离可针对各种期望的流量或流量范围进行优化，流量传感器装置100、200可针对该流量或流量范围被构造用于准确和精确的流量测量。在一些示例中，实验结果可指示，当流量增加或减少超过特定阈值时，能够在距加热器元件t1距离处的第一热电堆和t2距离处的第二热电堆之间切换可能是有益的。在一些示例中，实验结果可指示对t1距离处的第一上游热电堆的输出电压和t2距离处的第二上游热电堆的输出电压进行求和，对t1距离处的第一下游热电堆的输出电压和t2距离处的第二下游热电堆的输出电压进行求和，并且确定经求和的上游热电堆输出电压和经求和的下游热电堆输出电压之间的差值可导致在超过约20ml/小时的较高流量下以及在小于约20ml/小时的较低流量下准确测量流
量和流量变化。
316.现在参考图23，提供了根据本公开的一些实施方案的示例性加热器元件的示例性顶视图。在一些示例中，加热器元件在一端或两端可具有大致矩形或圆柱形的形状，并且包括穿过材料的裂口或孔。在一些示例中，加热元件可具有在入口和出口处的约42μm的宽度以及约210μm的长度，其中分体式加热元件的平行部分之间的间隙在中间，平行分体式部分各自具有约20μm的宽度，从而形成介于约42μm和约62μm之间的中间部分，然而可设想任何和所有合适的纵横比或其他合适的尺寸或形状因数，诸如上文所述(例如，参照加热元件105和图17的加热元件)。
317.现在参考图24，实验数据以曲线图形式提供，用于包括分体式加热器元件的流量传感器装置，该分体式加热器元件包括两个平行的加热元件部分，这两个平行的加热元件部分在每个端部处接合在一起，其间具有间隙，诸如图23所示。在该具体实施方案中，分体式加热器具有约42μm的宽度和约210μm的长度，其中在分体式加热器元件的平行部分之间具有大约40μm的间隙。在图24中，示出了在各种流量下，dt与热电堆距加热器元件距离的关系。如图24所示，对于一些流量，dt在介于约0.05mm和约0.1mm之间的距离处达到峰值，而对于介于约0.1mm和约0.2mm之间的许多流量，可存在第二峰值。可通过增加热电堆距加热器元件的距离来增加热电堆对由较低流量下的流量变化引起的温度变化的敏感性。在一些情况下，更靠近加热器定位的热电堆对于更高的流量可能更有效，因为更远距离的热电堆可不被加热器加热，因为更快流动的介质可用作有效的散热器。对于具有约42μm宽度的分体式加热器与具有12μm或42μm宽度的非分体式加热器，分体式加热器在较高流量下导致较大的温差，并且对于位于距加热器元件较远处的热电堆，这意味着增加dt峰值的锐度的另一种方式可以是除了增加加热器元件的大小(并因此增加热输出)之外还使用分体式加热器，或者添加第二加热器元件等。在一些示例中，如果可增加dt峰值的锐度，则可更准确地确定热电堆距加热器元件的距离，并且可将热电堆定位成使得其实现温度测量的局部或整体最大准确度和/或精度，这可转化为增加流量测量准确度和/或精度。
318.现在参考图25a，呈现了与具有两个感测元件的示例性流量传感器的膜内部和外部之间的温差变化相关联的实验数据的曲线图，这两个感测元件定位成距加热元件的中心不同距离。温度变化被示出为热电堆感测元件距加热元件中心距离的函数，并且为介于约0.1ml/小时和约20ml/小时之间的流量的函数。根据图25a的曲线图，热电堆距本文所述的加热元件的t1和t2距离可针对各种期望的流量或流量范围进行优化，流量传感器装置100、200可针对该流量或流量范围被构造用于准确和精确的流量测量。在一些示例中，实验结果可指示，当流量增加或减少超过特定阈值时，能够在距加热器元件t1距离处的第一热电堆和t2距离处的第二热电堆之间切换可能是有益的。在一些示例中，实验结果可指示对t1距离处的第一上游热电堆的输出电压和t2距离处的第二上游热电堆的输出电压进行求和，对t1距离处的第一下游热电堆的输出电压和t2距离处的第二下游热电堆的输出电压进行求和，并且确定经求和的上游热电堆输出电压和经求和的下游热电堆输出电压之间的差值可导致在超过约20ml/小时的较高流量下以及在小于约20ml/小时的较低流量下准确测量流量和流量变化。
319.现在参考图25b，呈现了与具有三个感测元件的示例性流量传感器的膜内部和外部之间的温差变化相关联的实验数据的曲线图，这三个感测元件定位成距加热元件的中心
不同距离。温度变化被示出为热电堆感测元件距加热元件中心距离的函数，并且为介于约0.1ml/小时和约20ml/小时之间的流量的函数。根据图25b的曲线图，热电堆距本文所述的加热元件的t1和t2距离可针对各种期望的流量或流量范围进行优化，流量传感器装置100、200可针对该流量或流量范围被构造用于准确和精确的流量测量。在一些示例中，实验结果可指示，当流量增加或减少超过特定阈值时，能够在距加热器元件t1距离处的第一热电堆和t2距离处的第二热电堆之间切换可能是有益的。在一些示例中，实验结果可指示对t1距离处的第一上游热电堆的输出电压和t2距离处的第二上游热电堆的输出电压进行求和，对t1距离处的第一下游热电堆的输出电压和t2距离处的第二下游热电堆的输出电压进行求和，并且确定经求和的上游热电堆输出电压和经求和的下游热电堆输出电压之间的差值可导致在超过约20ml/小时的较高流量下以及在小于约20ml/小时的较低流量下准确测量流量和流量变化。
320.在一些示例中，本公开的各种应用可能需要层流，层流的特征在于流动介质的颗粒遵循流动通道中的平滑路径，只有很少混合或没有混合(即高动量扩散和低动量认定)。相比之下，湍流的特征可在于流动介质的颗粒经历不规则波动或混合。在一些示例中，可基于流动介质的流量来实现用于流量感测装置的层流。如上所述，本公开的示例可在输液泵中实现，其中流量可小于流量阈值(例如，5毫升/小时)。这样，可通过接收流量低于流量阈值的流动介质以将流动介质保持为层流来避免湍流。
321.虽然以上描述提供了示例性流量感测装置，但应当注意，本公开的范围不限于示例性流量感测装置。例如，本公开的范围可涵盖与流量感测装置相关联的示例性方法。
322.例如，根据本公开的各种示例，可提供用于制造流量感测装置的方法。该方法可包括：提供流动顶盖部件，该流动顶盖部件包括设置在流动顶盖部件的第一层中的加热元件；以及提供传感器部件，该传感器部件包括设置在传感器部件的第二层中的至少一个热感测元件，类似于上文结合图1a至图22所述的那些。例如，流动顶盖部件可通过如上所述的蚀刻工艺形成。在一些示例中，第一层和第二层是共面的，类似于上文结合图1c所述的那些。
323.在一些示例中，制造流量传感器装置的方法或组装流量传感器装置的方法可包括将流动顶盖部件粘结到传感器部件的第一表面。
324.在一些示例中，根据本公开的示例制造的示例性流量感测装置可以是微机电系统(mems)管芯的形式。例如，流动顶盖部件可与mems管芯成一整体。除此之外或另选地，mems管芯可包括一个或多个其他电路，包括但不限于附加温度感测电路、通信电路(例如，近场通信(nfc)电路)和/或功率控制电路，使得mems管芯可集成到控制系统(例如，输液泵的控制系统)。
325.本文所述的是根据本公开的示例性实施方案执行的操作。应当理解，每个操作以及操作的组合可通过各种手段来实现，诸如包括硬件、固件、一个或多个处理器的装置和/或与包括一个或多个计算机程序指令的软件的执行相关联的电路。在一些实施方案中，可以通过执行程序代码指令来执行上述过程中的一个或多个。例如，上述过程中的一个或多个可通过材料处理设备(例如，机器人臂、伺服马达、运动控制器等)和驻留在非暂态计算机可读存储存储器上的计算机程序指令来执行。就这一点而言，当被执行时导致执行上述过程的程序代码指令可以由计算装置的非暂时性计算机可读存储介质(例如，存储器)存储并且由计算装置的处理器执行。在这方面，体现上述过程的计算机程序指令可由采用本公开
的实施方案的装置的存储器存储并且由装置的处理器执行。可以理解，可将任何这样的计算机程序指令加载到计算机或其他可编程设备(例如，硬件)上以产生机器，使得所得的计算机或其他可编程设备提供本技术通篇指定的功能的实施方式。当执行时，存储在计算机可读存储存储器中的指令产生制品，该制品被配置为实现本技术通篇指定的各种功能。程序代码指令还可以被加载到计算机或其他可编程设备上，以使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作以产生计算机实现的过程，从而使得在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在本技术通篇所述的操作中指定的功能的操作。此外，执行计算机或其他处理电路以执行各种功能将计算机或其他处理电路转换为被配置为执行本公开的示例实施方案的特定机器。
326.本文所述的操作和过程支持用于执行指定功能的装置的组合以及用于执行指定功能的操作的组合。将理解，一个或多个操作以及操作的组合可由执行指定功能的基于专用硬件的计算机系统或专用硬件和计算机指令的组合来实现。
327.在一些示例实施方案中，可如下所述修改或进一步放大本文中的操作中的一些。此外，在一些实施方案中，还可包括附加任选的操作。应当理解，本文描述的修改、任选的添加或扩增中的每一个可单独地或与本文描述的特征中的任何其他特征组合地包括在本文的操作中。
328.提供前述方法和过程描述仅作为例示性示例，并且不旨在要求或暗示必须以所呈现的顺序执行各种实施方案的步骤。如本领域技术人员将理解的，上述实施方案中的步骤顺序可以以任何顺序执行。诸如“之后”、“然后”、“下一个”和类似词的词并不旨在限制步骤的顺序；这些词只是用来引导读者了解方法的描述。此外，例如，使用冠词“一个”、“一种”或“该”对单数形式的权利要求元素的任何引用都不应被解释为将元素限制为单数并且在某些情况下，可以用复数形式来解释。
329.如上所述，并且基于本公开将认识到，本公开的实施方案可被配置为系统、装置、方法、移动设备、后端网络设备、计算机程序产品、其他合适的设备、以及它们的组合。因此，实施方案可包括各种装置，这些装置包括完全硬件或者软件和硬件的任何组合。此外，实施方案可采取至少一个非暂态计算机可读存储介质上的计算机程序产品的形式，该计算机程序产品具有体现在存储介质中的计算机可读程序指令(例如，计算机软件)。可利用任何合适的计算机可读存储介质，包括非暂态硬盘、cd-rom、闪存存储器、光存储设备或磁存储设备。应当理解，可将本文所述的任何计算机程序指令和/或其他类型的代码加载到计算机、处理器或其他可编程设备的电路上以产生机器，使得在该机器上执行代码的计算机、处理器、其他可编程电路形成用于实现各种功能(包括本文所述的那些功能)的装置。在一些实施方案中，本公开的特征可以包括或通信地联接到专用集成电路(asic)，该专用集成电路被配置为转换来自一个或多个热电堆的差分输出电压(例如，在单芯片或两芯片配置中)。
330.尽管上文已经示出和描述了根据本文所公开的原理的各种实施方案，但在不脱离本公开的教导的情况下，本领域的技术人员可以对其做出修改。本文所述的实施方案仅是代表性的而并非意在进行限制。许多变化、组合和修改都是可能的，且在本公开的范围内。由于合并、整合和/或省略一个或多个实施方案的特征而得到的替代实施方案也在本公开的范围内。因此，保护范围不受上面给出的描述的限制，而是由以下的权利要求书限定，该范围包括权利要求书的主题的所有等价物。每一项权利要求作为进一步的公开内容并入说
明书中，并且权利要求书为本公开的实施方案。此外，任何上述优点和特征可涉及特定实施方案，但不应将此类公布的权利要求书的应用限制为实现任何或所有以上优点或具有任何或所有以上特征的方法和结构。
331.此外，本文所使用的章节标题是为了与37c.f.r.
§
1.77的建议一致或者提供组织线索。这些标题不应限制或表征可以从本公开公布的任何权利要求书中所阐述的公开内容。例如，“背景技术”中的技术的描述不应被解读为承认某项技术是本公开中的任何公开内容的现有技术。“发明内容”也不应被认为是在公布的权利要求书中所阐述的公开内容的限制性表征。此外，本公开中对单数形式的“公开内容”或“实施方案”的任何提及不应被用于证明在本公开中仅有一个新颖点。根据从本公开公布的多个权利要求的限制，可以阐述本公开的多个实施方案，并且此类权利要求相应地限定了由其保护的公开内容以及其等同形式。在所有情况下，这些权利要求的范围应根据本公开按照权利要求自身的优点来考虑，而不应受到本文所陈述的标题的限制。
332.而且，在不脱离本公开的范围的情况下，在各种实施方案中以离散或分开的方式描述和示出的系统、子系统、装置、技术和方法可以与其他系统、模块、技术或方法组合或集成。被示出或讨论为彼此联接或通信的其他设备或部件可以通过一些中间设备或部件间接联接，而不论是通过电、机械还是其他方式进行这种联接。本领域技术人员可确定并且在不脱离本文所公开的范围的情况下可以做出变化、替换和变更的其他示例。
333.这些实施方案所属领域的技术人员将想到本文所阐述的公开内容的许多修改和其他实施方案，其具有前述描述和相关联附图中呈现的教导的益处。尽管附图仅示出了本文描述的装置和系统的某些部件，但是各种其他部件可以与本文公开的部件和结构结合使用。因此，应当理解，本公开不限于所公开的特定实施方案，并且修改和其他实施方案旨在包括在所附权利要求书的范围内。例如，可以将各种元件或部件结合、重新布置或集成到另一个系统中，或者可以省略或不实现某些特征。此外，上述任何方法中的步骤可能不一定以附图中所描绘的顺序发生，并且在一些情况下，所描绘的步骤中的一个或多个可基本上同时发生，或者可涉及附加步骤。尽管本文采用了特定术语，但它们仅以一般性和描述性意义使用，而不是出于限制的目的。
334.为了提供全面的理解，已描述了某些例示性实施方案；然而，本领域的普通技术人员应当理解的是，可对本文所述的系统、装置和方法进行调整和修改以提供用于其他合适应用的系统、装置和方法，并且在不脱离本文所述的系统、装置和方法的范围的情况下，可进行其他添加和修改。
335.本文所述的实施方案已被具体示出和描述，但应当理解的是，可在形式和细节上进行各种改变。除非另外指明，否则所示实施方案可被理解为提供了某些实施方案的不同细节的示例性特征，因此，除非另外指明，否则可在不脱离所公开的系统或方法的情况下以其他方式组合、分离、互换和/或重新布置所示的特征、组件、模块和/或方面。另外，组件的形状和尺寸也是示例性的，并且除非另外指明，否则可在不影响本公开的公开和示例性的系统、装置或方法的范围的情况下进行改变。
336.如本文所用，术语“约”和“大约”通常是指所述值的
±
10％，例如约250μm将包括225μm至275μm，大约1,000μm将包括900μm至1,100μm。
337.本文已使用电气工程、化学工程、材料科学和工程以及计算机科学领域中的常规
术语。这些术语在本领域中是已知的，并且为了方便起见，仅作为非限制性示例提供。因此，除非另外指出，否则权利要求书中对应术语的解释不限于任何特定定义。因此，权利要求书中使用的术语应被赋予其最广泛的合理解释。
338.尽管本文已说明和描述了特定实施方案，但本领域的普通技术人员将认识到，经调整以实现相同目的的任何布置可替代所展示的特定实施方案。许多调整对于本领域的普通技术人员来说将是显而易见的。因此，本技术旨在涵盖任何调整或变型。
339.上述具体实施方式包括对附图的参考，该附图形成具体实施方式的一部分。这些附图以举例说明的方式示出了可以实践的具体实施方案。这些实施方案在本文中也被称为“示例”。此类示例可包括除所示或所述的元件之外的元件。然而，本发明人还设想了其中仅提供所示或所述的那些元件的示例。此外，本发明人还设想了使用相对于特定示例(或其一个或多个方面)或相对于本文所示或所述的其他示例(或其一个或多个方面)所示或所述的那些元件(或其一个或多个方面)的任何组合或排列的示例。
340.本文档中提及的所有出版物、专利和专利文档的全部内容通过引用并入本文，如同通过引用单独并入一样。如果在本文档与通过引用并入的那些文档之间的用法不一致，则在所并入的参考文献中的用法应被认为是对本文档的用法的补充；对于无法调和的不一致，以在本文档中的用法为准。
341.在本文档中，如专利文档中常见的，术语“一个”或“一种”用于包括一个或多于一个，而与“至少一个”或“一个或多个”的任何其他情况或用途无关。在本文档中，除非另外指明，否则术语“或”用于指非排他性的或，使得“a或b”包括“a但不是b”、“b但不是a”以及“a和b”。在本文档中，术语“包括”和“在其中”用作相应术语“包含”和“其中”的通俗英语等同物。另外，在以下权利要求书中，术语“包括”和“包含”是开放式的，即系统、装置、制品或过程，该过程包括除了那些在权利要求书中的此类术语之后列出的元件之外的元件，仍然被认为落入该权利要求书的范围内。此外，在以下权利要求书中，术语“第一”、“第二”和“第三”等仅用作标签，并非旨在对其对象施加数字要求。
342.以上描述旨在为示例性的而非限制性的。例如，上述示例(或其一个或多个方面)可彼此结合使用。诸如由本领域的普通技术人员在查看上述描述时可使用其他实施方案。提供了说明书摘要以符合37c.f.r.第1.72(b)节要求，以允许读者快速确定本技术公开的性质，并在理解其将不用于解释或限制权利要求书的范围或含义的情况下提交。
343.在本具体实施方式中，各种特征可以被组合在一起以简化本公开。这不应理解为意图是公开的未要求保护的特征对于任何权利要求都是必不可少的。相反，本发明主题可少于公开的特定实施方案的所有特征。因此，以下权利要求书据此并入具体实施方式中，其中每个权利要求本身作为单独的实施方案，并且预期此类实施方案可以各种组合或排列方式彼此组合。应当参考所附权利要求书以及此类权利要求书所赋予的等价物的全部范围来确定实施方案的范围。