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龙图腾网获悉东南大学申请的专利一种热式-电容式宽量程MEMS风速风向传感器获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN115902289B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-04-07发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202211377420.2，技术领域涉及：G01P5/12；该发明授权一种热式-电容式宽量程MEMS风速风向传感器是由易真翔;谢雨珏;秦明;黄庆安设计研发完成，并于2022-11-04向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种热式-电容式宽量程MEMS风速风向传感器在说明书摘要公布了：本发明公开了一种热式‑电容式宽量程MEMS风速风向传感器，传感器芯片部分包括热阻和电容器两部分，连接惠斯通电桥，将风速信号转换为电信号，实现测量。热阻采用自加热模式，在自加热提供对称热场的同时实现温度的测量，在风作用下，芯片表面的对称热场被破坏，测量热阻的阻值变化即可实现对低速风速风向的测量。在高风速下，热式原理由于饱和无法测量，由悬臂梁参与组成的电容器释放后保留一定弧度的翘曲，在风力作用下翘曲弧度改变，电容值的改变表征风力引起的悬臂梁形变，以此获得高速风速风向信息。本发明在不增加芯片面积的前提下，为热式传感器无法测量高速风速风向的问题提出了新的解决方案，保障了在量程范围内对高低风速的测量精度。

本发明授权一种热式-电容式宽量程MEMS风速风向传感器在权利要求书中公布了：1.一种热式-电容式宽量程MEMS风速风向传感器的制备方法，其特征在于，该传感器的芯片包括热阻元件1、悬臂梁2、衬底3和电容器4；电容器4包括位于悬臂梁2底部的上极板41和位于衬底3的下极板42；热阻元件1分布于悬臂梁2的顶部；悬臂梁2具有一定程度的翘曲，各个悬臂梁2翘曲程度相同；热阻元件1、悬臂梁2和电容器4分别围绕芯片中心对称分布； 工作时，不同的风速阶段分别采用热式、电容式的测量原理，但x方向和y方向原理一致；在低风速阶段基于热式原理：四个热阻工作在自加热模式，在无风时，四个电阻提供的热量相同，在芯片表面形成对称分布的热场，无温差信号输出；在有风时，芯片表面由于自然对流换热和强制对流换热，温度下降，且沿x方向，由于热对流将带走上游更多的热量，使得上游电阻温度略低于下游电阻，产生温度梯度，通过二者热敏电阻的阻值变化可测得风速信息，整合x和y方向上的温度梯度，可获得风向信息； 在高风速阶段基于电容器原理：电容器上极板41位于悬臂梁底部，下极板42固定在其下方的衬底上，在无风时，悬臂梁有一定程度的翘曲，四个悬臂梁翘曲程度相同，四个电容具有相同的电容值；当有较高风速时，在风力作用下，上游悬臂梁弧度减小，下游则增加，使得上游电容器两极板间接触面积增大、距离减小，电容值增大，下游则相反，电容值减小，上下游之间电容值之间出现一个差值，可表征高速风向信息，结合y方向分量获得风向信息； 所述传感器的制备方法，包括如下步骤： 步骤1：在第一硅片上溅射金属并剥离，形成电容器下极板42； 步骤2：在第二硅片正面淀积、光刻并刻蚀金属或多晶硅形成热阻元件1； 步骤3：在步骤2的基础上，将第二硅片翻转，在其背面刻蚀出正方形空腔结构； 步骤4：在步骤3的基础上，在空腔结构中溅射金属并剥离，形成电容器上极板41； 步骤5：在步骤4的基础上，在第二硅片上形成悬臂梁； 步骤6：在步骤5的基础上，将第一、第二硅片按电容器极板相对的方向进行热键合，形成完整的器件结构。

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