30多年以來，采用在鋼毛細管外壁環繞線圈的測量方法，一直是質量流量精確測量及定量給料的標準方法。一項由瑞士制造商Sensirion公司開發的新技術，將這一物理測量原理集成到一種小型的熱傳感器中，其特點是在一塊CMOS微芯片上集成了全部信號調理電路。利用此項技術，再結合專門開發的傳感器封裝，可生產出一種成本更低、響應速度比以前產品快 10倍（150毫秒）、以及精度明顯提高（在10~100% 全刻度讀數范圍內精度為測量值的0.8%）的流量測量系統

將傳感器與估值電路集成在一塊CMOS微芯片上，可確保在不產生噪聲同時又擁有較高測量精度的情況下，將靈敏的模擬信號放大以及量化。這種傳感器還包括用于溫度補償的溫度傳感器、用于傳感器元件功能控制的附加智能以及其他低功率性能等。
　　可控發熱元件安裝在壓穩薄膜的中間位置，溫度傳感器則對稱地安裝在發熱元件朝流量方向的上、下行通路上。流過壓穩薄膜的任何流量都會導致熱傳輸，并由此而產生出精確的可測量信號。由于薄膜所具有的低熱質量，故傳感器可在1.7 毫秒 (1/e)的短時間內對氣體流量變化做出迅速反應。

　　片載估值電路可對產生出的模擬傳感器信號進行編程、高精度放大以及估值。一般地講，氣體流量傳感器可測量僅有500毫微伏的傳感電壓，而且具有長期穩定性且不產生噪聲。兩個相同的集成式16位A/D變換器將流量傳感器以及其他溫度傳感器產生的模擬信號量化為0.7毫秒的數據包，而與輸出相連的集成及數字式20位線性化單元，則對特定非線性傳感器的每一測量數據包進行校正，同時用溫度信號來對可能產生的溫度效應進行補償，然后再在一個可編程周期內對經過線性化校正后的數據包進行平均，即產生出速度極快且精度極高的傳感器信號。


精確、快捷
　　熱質量流量控制器性能的決定性因素是控制速度。對于傳統的熱質量流量控制器（MFC）而言，其傳感器元件一般都具有數秒鐘的反應時間。因此，為加快好的MFC的控制速度，可在信號改變前對傳感器的反應進行分析，并提前利用附加電路來對可能產生的最終值進行估計。這能產生量級接近一秒的更快控制速度，但要付出更高的系統成本及更低的控制穩定性代價。由于CMOS質量流量傳感器的熱反應速度大約要快1000倍，因此可實現直接、且速度快很多的控制。


　　MFC的另一個重要特性是它的精度及基本的可再現性。在這一點上，信號調理電路的穩定性及抗干擾能力以及傳感器的偏移靈活性等，顯得尤為重要。通過將傳感器元件及偏移補償估值電路對稱地集成在傳感器芯片中，CMOS氣流傳感器通常可達到小于全刻度讀數0.01%的年偏移穩定性，以及0.8%測量值的精度。
　　這種高動態范圍可改變對相應測量儀器的選擇及使用�？刂破骶�度是用設置點百分比（%SP）、而不是用全刻度百分比（%FS）來表示，這意味著同樣的MFC可用于400 sccm（標準立方厘米）及40 sccm的不同量程，且都具有0.8%設置點的測量精度。而在以前，運用傳統技術的MFC要求有單獨的、針對每一量程來校準的儀器。


　　可靠、安全
　　硅芯片流量傳感器的兩個弱項是壓阻與傳感器盒（封裝）的緊密性。因此在開發流量傳感器的同時，人們也在開發一種用于電氣接觸的集成氣流通道及真空玻璃套管。玻璃套管技術已被證明是一種用于極緊密及插入封裝的最佳真空技術�，F在，由硅芯片制成的氣體流量傳感器可以完全采用不銹鋼來密封，但只將玻璃及鍍金管腳用作密封材料。


電子儀器的可靠性基本上取決于電接觸點的數量，由不良焊點形成的電接觸可隨時間變得極不可靠。對于CMOSens傳感器而言，全部模擬信號處理都在同一塊芯片上進行，因此擁有可消除易使微弱模擬信號受噪聲影響的焊點的優勢。

　　應用
　　測量精度、動態范圍及高集成度，使得 CMOS 傳感器特別適用于性能與成本最重要的 OEM應用。典型應用包括分析儀器、過程控制設備、校準系統、醫學應用（例如麻醉流量計）甚至燃料電池等。
　　目前流量控制器中所采用的 Sensirion 公司生產的 CMOS 傳感器的例子包括：B焤kert公司現場總線控制及高端MFC、V歡tlin / Insentys公司經濟高效的Red-y SMART 以及 Sensirion 公司的 PerformanceLine 等。
　　而其他特性也開辟了一些全新的應用，CMOS 芯片的高集成度首次實現了能用電池來供電的系統。以COMPACT系列，V歡tlin/Insentys 公司生產出可用一塊AA鋰電池連續工作2萬小時（超過兩年）的熱質量流量計。

　　局限
　　所有以前實現的CMOSens解決方案大都局限于最大10巴的工作壓強。理論上可有更高的工作壓強，但并不是經常能這樣。傳統的MFC可在超過 200巴的工作壓強下使用，因此如果您需要一種可在極高工作壓強下使用的 MFC，您目前還需要依靠傳統的技術。
　　另一劣勢是帶有玻璃鈍化層的硅直接與氣體相接觸，鑒于這一原因，建議在測量極為粗糙的氣體時，使用帶不銹鋼毛細管的傳統 MFC，而且這也適用于那些要求有光潔不銹鋼表面的高純度處理。
　　高性能與低系統成本的結合，使CMOSens技術在經過30年的鋼毛細管熱質量流量測量技術以后，有可能創造出一種全新的測量儀器。但鋼毛細管流量計在可預計的將來仍不會完全被取代。在壓強極高以及被測氣體極為粗糙的應用中，傳統MFC在短期內無疑仍為首選的氣體流量計，但如果性能或成本是最重要的因素，則CMOSens將很快成為新的標準。
Sensirion公司的PerformanceLine型流量控制器
由Sensirion 公司(www.sensirion.com) 提供的CMOSens PerformanceLine流量控制器基于全新的CMOSens技術。傳感器芯片上的高系統集成，與傳統的流量控制器相比，具有更高的性能價格比。密封于不銹鋼封裝中的傳感器，可在極為惡劣的條件下使用。PerformanceLine最重要的特性如下：
　　◆ 精度：設置點的0.8%（在10%至100%測量范圍內）；
　　◆ 控制速度：t98 = 150 毫秒（新設置點達到2%精度所用時間）；
　　◆控制范圍：1:1000；
　　◆數字校準、線性化及溫度補償；
　　◆模擬接口；
　　◆ 針對OEM的低系統成本等。