风速风向传感器是一种应用极为广泛的传感器,人们在很多场合下迫切需要灵敏度高、携带方便和成本较低的新型风速风向传感器。基于MEMS技术和薄膜技术,本文提出了一种新型的风速风向双参数传感器。双参数风传感器是基于热温差型原理设计的,传感器的表面经过加热,芯片的温度高于周围环境温度,有风吹过传感器表面时,会对表面造成不均匀冷却,传感器表面风的方向的上游和下游会产生一个温度梯度。通过测量两个垂直方向的感温元件差模信号温差,可以同时获得风速和风向的信息。铂是一种物理化学性能稳定的贵金属,是目前制造热电阻的最好材料,其长时间稳定的复现性可达10-4K,是目前测温复现性最好的,可用作-259.34℃～630℃温区范围的标准温度传感器敏感材料。传感器是采用直流磁控溅射方法,在氩气的气氛下,用高纯铂靶在陶瓷基片上制备Pt膜热敏电阻阵列。传感器芯片是由感温面5个阵列单元,对应加热面4个阵列单元构成。研究的主要内容有:(1)设计了传感器芯片的图形,并确立了传感器工艺流程以及测试方法。(2)研究了磁控溅射镀膜时基片的选择,基片的净化,基片的温度,靶材的质量要求,沉积速率等对铂膜的影响以及溅射功率对沉积速率和薄膜表面形态的影响。(3)分析了磁控溅射镀膜工艺参数中溅射功率、溅射时间对Pt膜制备的影响,建立了溅射功率和溅射时间与Pt膜膜厚的关系。结果表明,在溅射功率一定的情况下,膜厚随着溅射时间的增加而线性的增加;在溅射时间一定的情况下,膜厚随着溅射功率的增加也增大。并利用Matlab软件创立了溅射时间、溅射功率与膜厚的三维关系模型图。(4)通过扫描电子显微镜分析Pt膜的微观组织,确立其控制工艺参数。(5)分析了加热电压和风向一定时,Pt膜感温阵列单元与风速的关系,并建立了关系曲线图;建立了Pt膜感温阵列单元随加热电压变化的关系曲线图。(6)阐述了Pt膜的成膜机理,传感器的工作原理及检测机理,创建了传感器的机理模型和数学关系表达式。