CN103712659A - 一种热式空气流量计 - Google Patents
一种热式空气流量计 Download PDFInfo
- Publication number
- CN103712659A CN103712659A CN201310756586.XA CN201310756586A CN103712659A CN 103712659 A CN103712659 A CN 103712659A CN 201310756586 A CN201310756586 A CN 201310756586A CN 103712659 A CN103712659 A CN 103712659A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- signal
- air flowmeter
- circuit
- chip microcomputer
- thermal air
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Measuring Volume Flow (AREA)
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。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201310756586.XA CN103712659A (zh) | 2013-12-28 | 2013-12-28 | 一种热式空气流量计 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201310756586.XA CN103712659A (zh) | 2013-12-28 | 2013-12-28 | 一种热式空气流量计 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN103712659A true CN103712659A (zh) | 2014-04-09 |
Family
ID=50405818
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201310756586.XA Pending CN103712659A (zh) | 2013-12-28 | 2013-12-28 | 一种热式空气流量计 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN103712659A (zh) |
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
- 2013-12-28 CN CN201310756586.XA patent/CN103712659A/zh active Pending
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 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CA2847783C (en) | Flow sensor with improved linear output | |
| CN111595402B (zh) | 一种恒温差型热式气体质量流量计 | |
| CN105452819B (zh) | 热式质量流量计 | |
| CN109297553A (zh) | Mems热膜式流量传感器恒温差控制电路 | |
| CN203705992U (zh) | 温度控制装置 | |
| CN104034378B (zh) | 恒流法热式气体质量流量计及其测量方法 | |
| CN103712659A (zh) | 一种热式空气流量计 | |
| CN205843836U (zh) | 一种恒流源驱动的铂电阻温度测量电路 | |
| CN101788830B (zh) | 数字式温度控制电路 | |
| CN102539111B (zh) | 一种基于dsPIC单片机的温度脉动仪 | |
| CN112393777A (zh) | 一种恒功率热式气体质量流量计 | |
| CN104344857A (zh) | 利用单片机实现温湿度补偿的热式汽车空气流量计 | |
| CN105910662A (zh) | 具有环境温度补偿功能的热式空气流量变送器 | |
| CN106679738B (zh) | 具有自诊断功能的低功耗气体流量测量电路 | |
| CN206114034U (zh) | 一种具有自诊断功能的低功耗气体流量测量电路 | |
| EP3287752B1 (en) | Low power operational methodology for a flow sensor | |
| CN102520013B (zh) | 一种热膜式气体灭火剂浓度传感模块 | |
| CN204064363U (zh) | 一种用于热式气体质量流量计的传感器电路 | |
| CN201060013Y (zh) | 热膜式空气质量流量传感器 | |
| CN104006903A (zh) | 发动机进气口温度传感器的检测方法 | |
| CN2886578Y (zh) | 测热式风速计 | |
| CN102998024B (zh) | 一种基于rl电路零输入响应的新型测温方法 | |
| JP2010190715A (ja) | 空気流量測定装置 | |
| CN103837201A (zh) | 一种高精度流量计及测量方法 | |
| CN219223837U (zh) | 一种新型热式气体质量流量计 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20140409 |