CN103712659A - 一种热式空气流量计 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种热式空气流量计的设计电路,具体而言,就是利用发热电阻周围的4个铂金电阻的温度特性,将空气流动所产生的温度信号转化为电信号,并将电信号送入比例放大电路进行放大,输出的信号经由A/D采样器采样送入单片机,单片机检测外部温度对采样结果进行数字拟合,最后将拟合后的信号送入D/A转换器,输出模拟信号送入发动机。
Description
技术领域
本发明涉及检测流量的装置,具体说是涉及一种汽车空气流量的检测装置。
背景技术
现有技术中,作为位于发动机的进气道上的测量空气流量的传感器,由于热膜式流量计能够直接检测出空气质量的流量,逐渐成为主流。特别是近年来通过半导体微机械的加工制造的空气流量计,由于具有较快的响应速度和极高的精确度,很受欢迎。
现有的热膜式空气流量传感器的技术,采用电流流入桥式检测电阻中,利用发热电阻,加热检测电阻,在空气流动过程中,使加热电阻的温度产生变化,薄膜电阻的阻值会相应产生变化,从而反映在流入电阻的电流上,由此将流量信号转换成电信号。
为了更好的修正热膜式空气流量计的温度曲线,采用了调整发热电阻对待测空气流的温差,从而使两者温差随待测空气流的变化而变化的结构。
然而由于受到材料、制作工艺以及原理上的限制,特别是热敏电阻的温度特性,所以热膜式空气流量计的特性曲线与温度有关系。
图1给出了现有技术热膜式空气流量计的传感原理图。
上述热膜式空气流量计,由简单的惠通斯电桥,温度补偿电路和放大电路,对流量进行检测,信号输出的精度不高,且受温度的影响明显对发动机的性能影响很大。
发明内容
本发明的目的是克服已有的不足,提供一种精确的测出每个温度下的空气流量的电路。
本发明的目的通过如下的技术方式来实现:一种热式空气流量计包含,桥式检测电路,比例放大电路,其中4个检测电阻为薄膜电阻,温度补偿电阻与发热电阻相连,保证温度的恒定,比例放大电路与采样电路及数据处理电路相连,处理之后的信号经过转换器转换成模拟信号控制发动机。
采用本发明后,测温电阻与线性化电桥式的温度保持恒定,当有空气流入时电桥的平衡遭到破坏,检测电阻检测出温度降低,放大器会控制发热电阻加热使电桥重新达到平衡,再将电桥的电信号送入比例放大电路,最后由拟合程序将得到的数值与当时的环境温度进行计算,最终快速准确的输出所要的模拟信号。
附图说明
在本专利申请的权利要求书中,具体地指出了本发明的主题,并清楚地对其提出了专利保护。参照下面的详细说明和附图,可以更好的理解本发明的有关结构和实现方法以及其目的、特征和优势。
图1是热膜式空气流量计的传感器原理图。
图2是空气流量计的原理框图。
具体实施方式
在以下的详细说明中,描述了一种热式空气流量计的细节实施。
如图1和图2所示一种热式空气流量计包括5个模块,其中图1为桥式信号检测的详细原理图,由4、5、8、9、10这五个电阻以及25放大器,22三极管构成的发热检测以及控制电路,21和23连接模块的电源,5为温度检测电阻,4为发热电阻但温度发生变化后电桥将失去平衡,放大器驱动三极管,再由三极管驱动发热电阻发热,恢复温度保持电桥的平衡。6a、6b、6c、6d这四个检测电阻形成电桥,检测空气的流动,当有空气流动时,差动放大电路将信号从24输出。
结合图2所示的原理框图,从电桥输出的信号太小,直接处理会引入不必要的噪声,所以在处理之前使用比例放大电路将信号放大,降低信号处理中引入的噪声对信号的影响。
放大后的信号经A/D采样后输入单片机,由于薄膜电阻的特性曲线受温度影响比较明显,单片机将根据实时的温度,对应采样的数据进行拟合,理论的函数为y1=f(x);实际的特性函数为y2=f(x),所以根据两个函数求得y1=f(y2)之间的关系,以及在不同环境温度下的修正值,最终为y1=f(y2)f(t),最终计算出合理的数据,在将数据通过D/A转换器转化成模拟信号交给发动机。
虽然此处说明描述了本发明的某此特征及一种实现方法,但是对于本专业的技术人员来说,将会出现许多修改、替换、变化和等效代换。因此,本发明的保护范围由所附的权利要求的范围为准。
Claims (5)
1.一种热式空气流量计,其特征在于:其所述的桥式测温电阻均为铂金热敏电阻,四个热敏电阻分别位于发热电阻的上下游,将差分的信号输入比例放大电路,放大后的信号经过A/D采样器采样送入单片机,由程序控制对数据进行曲线拟合,拟合后的信号送入D/A转换器进行转换,输出模拟信号。
2.如权利要求1所述的热式空气流量计,其特征在于:作为检测电路,有热敏电阻和发热电阻组成,并有环境电阻实时检测电路的环境温度。
3.如权利要求1所述的热式空气流量计,其特征在于:作为比例放大电路由放大器及直流偏置电路组成。
4.如权利要求1所述的热式空气流量计,其特征在于:作为调整电路由A/D采样器,单片机,D/A转换器组成。
5.如权利要求1所述的热式空气流量计,其特征在于:作为单片机的拟合程序,主要是将实际曲线通过程序拟合到理想曲线,输出理想信号。
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108572017A (zh) * | 2017-03-14 | 2018-09-25 | 欧姆龙株式会社 | 热式流量计、流量处理装置以及热式流量测量方法 |
CN108643987A (zh) * | 2018-04-25 | 2018-10-12 | 天津天传电子有限公司 | 发动机机油断流检测开关及温度检测一体化装置 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1228159A (zh) * | 1996-09-13 | 1999-09-08 | 株式会社日立制作所 | 热电型气流计 |
US20010039942A1 (en) * | 1996-09-13 | 2001-11-15 | Hitoshi Ishikawa | Thermal air flow meter |
CN102095459A (zh) * | 2010-12-08 | 2011-06-15 | 苏州谷之道软件科技有限公司 | 热膜式空气流量计 |
CN103424153A (zh) * | 2013-08-05 | 2013-12-04 | 中国计量学院 | 天然气气体流量的测量装置及测量方法 |
-
2013
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Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1228159A (zh) * | 1996-09-13 | 1999-09-08 | 株式会社日立制作所 | 热电型气流计 |
US20010039942A1 (en) * | 1996-09-13 | 2001-11-15 | Hitoshi Ishikawa | Thermal air flow meter |
CN102095459A (zh) * | 2010-12-08 | 2011-06-15 | 苏州谷之道软件科技有限公司 | 热膜式空气流量计 |
CN103424153A (zh) * | 2013-08-05 | 2013-12-04 | 中国计量学院 | 天然气气体流量的测量装置及测量方法 |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108572017A (zh) * | 2017-03-14 | 2018-09-25 | 欧姆龙株式会社 | 热式流量计、流量处理装置以及热式流量测量方法 |
CN108572017B (zh) * | 2017-03-14 | 2021-02-23 | 欧姆龙株式会社 | 热式流量计、流量处理装置以及热式流量测量方法 |
CN108643987A (zh) * | 2018-04-25 | 2018-10-12 | 天津天传电子有限公司 | 发动机机油断流检测开关及温度检测一体化装置 |
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