流速传感器可以通过温度、压力等物理特性的变化来实时反映流速的变化。本文基于热温差和热线相结合的工作原理设计了一种基于聚酰亚胺柔性薄膜的柔性MEMS流速传感器,旨在制造具有柔性良好、测量范围广、测量精度高等优异性能的流速传感器。本文的主要工作如下:(1)柔性MEMS流速传感器的设计和制造。本文将热温差原理和热线原理相结合设计流速传感器的结构。选择柔性聚合物聚酰亚胺(PI)作为流速传感器的基底材料,金属铂(Pt)作为热敏电阻的材料,采用金属牺牲层MEMS工艺制造了带空腔的柔性流速传感器芯片,尺寸为9mm×7mm×30μm。(2)柔性MEMS流速传感器测控电路的设计。详细研究了流速传感器控制电路的工作模式、惠斯通电桥和温度补偿电路的原理和应用。针对高流速和低流速分别设计了两种测控电路,测控电路基于恒温差的检测原理,具有温度补偿的功能,利用惠斯通电桥原理处理输入信号。(3)柔性MEMS流速传感器测控电路的仿真和制造。根据低速和高速测试电路的仿真结果,优化调整各个元器件的参数值。完成了电路板的设计和绘制,制作了低速和高速测控电路的PCB板。(4)柔性MEMS流速传感器的测试实验。测试了传感器的热阻TCR系数。搭建了柔性流速传感器与测控电路联调的风速输入测试系统利用所设计制造的低速和高速测控电路,对传感器进行了宽量程流速下输出电压的测量。测试实验实现了0-36 m/s输入风速测量,其中在0-22 m/s风速下的灵敏度为2 mV/(m/s)。因此,传感器展现出测量量程大、灵敏度高等优异性能。