JP2000018991A - Heater drive circuit for flow-rate measuring apparatus - Google Patents

Heater drive circuit for flow-rate measuring apparatus

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JP2000018991A
JP2000018991A JP10187607A JP18760798A JP2000018991A JP 2000018991 A JP2000018991 A JP 2000018991A JP 10187607 A JP10187607 A JP 10187607A JP 18760798 A JP18760798 A JP 18760798A JP 2000018991 A JP2000018991 A JP 2000018991A
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heater
voltage
temperature
ambient temperature
flow
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Osamu Kimura
修 木村
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Yazaki Corp
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a heater drive circuit by which a temperature can be corrected with good accuracy, irrespective of an irregularity in a resistance value in the heater of a flow-rate sensor and irrespective of an irregularity in a characteristic regarding an element inside the circuit. SOLUTION: In a heater drive circuit 102 for a flow-rate measuring apparatus, a diode D1 as an ambinent-temperature monitoring element is provided, and a variable resistor VR1 which generates an offset voltage V2 is provided. An ambient-temperature monitoring voltage V1, at one end of the diode D1, which is changed according to an ambient temperature is added to the offset voltage V2. An added voltage V3 is amplified by an amplifier circuit in an operational amplifier AMP1 and by an amplifier circuit in an operational amplifier AMP2, so as to be adjusted, and a heater application voltage V4 is generated. The heater application voltage V4 is current-amplified via a transistor Tr1 so as to be supplied to a heater 111.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、ヒータ及び温度セ
ンサを用いてガス等の流体の流量を求める流量計測装置
のヒータ駆動回路に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a heater drive circuit of a flow rate measuring device for determining a flow rate of a fluid such as gas using a heater and a temperature sensor.

【0002】[0002]

【従来の技術】流量計測装置の一種として、ヒータの上
流側及び下流側に温度センサを配置してなるいわゆる流
量センサを用い、ヒータより熱を発生させてその上流側
及び下流側の温度を温度センサで計測することによっ
て、測定対象流体を介した熱の拡散度合を検出し、これ
を基に流量センサ近傍の流体の流量を求める熱拡散検知
型の流量計測装置が従来より提案されている。
2. Description of the Related Art As one type of flow rate measuring device, a so-called flow rate sensor having temperature sensors disposed upstream and downstream of a heater is used. Heat is generated from the heater and the temperature on the upstream side and downstream side is measured. 2. Description of the Related Art A thermal diffusion detection type flow rate measuring device that detects a degree of diffusion of heat through a fluid to be measured by measuring with a sensor and obtains a flow rate of a fluid in the vicinity of the flow rate sensor based on the degree has been conventionally proposed.

【0003】このような流量計測装置に用いられるヒー
タ駆動回路としては、例えば特開平4−34315号公
報に開示されているような温度補正機能を有するものが
ある。温度補正をかけることによって、流量センサの周
囲温度に関わりなく精度良く流量計測を行うことが可能
となる。従来のヒータ駆動回路の構成例を図5に示す。
ヒータ駆動回路は、オペアンプAMP3、抵抗器R1
2,R13,R14、及びトランジスタTr11により
形成された増幅回路を有しており、この増幅回路の出力
端に接続されたヒータRhに電力を供給することによっ
てヒータRhを発熱させるような構成となっている。オ
ペアンプAMP3の負入力端には、抵抗器R11により
直流電源+Vにプルアップされた周囲温度モニタ用のリ
ファレンス抵抗Rrが接続され、電源電圧+Vを抵抗器
R11とリファレンス抵抗Rrとで分圧した電圧Vaが
供給されるようになっている。
As a heater drive circuit used in such a flow rate measuring device, there is one having a temperature correction function as disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-34315. By performing the temperature correction, the flow rate can be measured accurately regardless of the ambient temperature of the flow rate sensor. FIG. 5 shows a configuration example of a conventional heater drive circuit.
The heater drive circuit includes an operational amplifier AMP3, a resistor R1
2, an amplifier circuit formed by R13, R14, and a transistor Tr11. The heater Rh is heated by supplying power to the heater Rh connected to the output terminal of the amplifier circuit. ing. A reference input Rr for ambient temperature monitoring, which is pulled up to a DC power supply + V by a resistor R11, is connected to a negative input terminal of the operational amplifier AMP3, and a voltage obtained by dividing the power supply voltage + V by the resistor R11 and the reference resistor Rr. Va is supplied.

【0004】図5の構成において、抵抗器R11の抵抗
値とリファレンス抵抗Rrの抵抗値がR11≫Rrであ
ると仮定すると、リファレンス抵抗Rrに流れる電流は
その抵抗値が変化しても一定となる。リファレンス抵抗
Rrは所定の温度係数を持っており、周囲温度によって
抵抗値が変化する。この結果、オペアンプAMP3に供
給される電圧Vaが変化し、これに伴ってトランジスタ
Tr11のコレクタ出力の電圧Vbが変化する。このよ
うに、ヒータ駆動回路は、リファレンス抵抗Rrの温度
係数を利用して、周囲温度が変化したとき、ヒータRh
に供給する電圧Vbを変化させて温度補正を行ってい
る。
In the configuration of FIG. 5, assuming that the resistance value of the resistor R11 and the resistance value of the reference resistor Rr are R11rRr, the current flowing through the reference resistor Rr is constant even if the resistance value changes. . The reference resistor Rr has a predetermined temperature coefficient, and the resistance value changes depending on the ambient temperature. As a result, the voltage Va supplied to the operational amplifier AMP3 changes, and accordingly, the voltage Vb of the collector output of the transistor Tr11 changes. As described above, the heater driving circuit uses the temperature coefficient of the reference resistor Rr to change the heater Rh when the ambient temperature changes.
Is corrected by changing the voltage Vb supplied to the power supply.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述し
た従来のヒータ駆動回路では、ヒータRhとリファレン
ス抵抗Rrの温度係数を利用し、周囲温度の変化に応じ
てヒータに供給する電圧を変化させる方式のため、ヒー
タRhとリファレンス抵抗Rrの温度係数が一致してい
ないと正確な温度補正が行えないという問題点があっ
た。また、増幅回路内のオペアンプAMP3等の各素子
の特性のバラツキ、リファレンス抵抗Rrの抵抗値のバ
ラツキ、ヒータRhの抵抗値のバラツキなどのために、
流量計測装置の個体差により温度補正のかかり方が異な
り、温度補正をうまく行えない場合が生じるという問題
点もあった。
However, the above-described conventional heater drive circuit utilizes a temperature coefficient of the heater Rh and the reference resistor Rr to change the voltage supplied to the heater in accordance with a change in the ambient temperature. Therefore, there is a problem that accurate temperature correction cannot be performed unless the temperature coefficients of the heater Rh and the reference resistor Rr match. In addition, due to variations in the characteristics of each element such as the operational amplifier AMP3 in the amplifier circuit, variations in the resistance value of the reference resistor Rr, variations in the resistance value of the heater Rh, and the like,
There is also a problem that the manner in which the temperature correction is applied differs depending on the individual difference of the flow rate measuring device, and the temperature correction may not be performed well.

【0006】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
で、流量センサのヒータにおける抵抗値のバラツキ、周
囲温度モニタ素子の抵抗値や温度特性のバラツキ、及び
回路内の素子に関する特性のバラツキ等があっても個体
差に関係なく精度良く温度補正を行うことが可能な流量
計測装置のヒータ駆動回路を提供することを目的として
いる。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above circumstances, and includes variations in resistance values of heaters of a flow sensor, variations in resistance values and temperature characteristics of an ambient temperature monitoring element, and variations in characteristics of elements in a circuit. It is an object of the present invention to provide a heater driving circuit of a flow rate measuring device capable of accurately performing temperature correction regardless of individual differences.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の請求項1に記載の流量計測装置のヒータ駆
動回路は、発熱用のヒータとこのヒータの近傍に配置さ
れた温度センサとを有してなる流量センサを備えた流量
計測装置のヒータ駆動回路であって、前記ヒータの周囲
温度に応じて変化する周囲温度モニタ電圧を出力する周
囲温度検出手段と、調整用のオフセット電圧を生成する
オフセット電圧生成手段と、前記周囲温度モニタ電圧と
前記オフセット電圧とを加算して増幅することにより、
前記周囲温度に対して前記流量センサの出力値が一定に
なるようなヒータ印加電圧を生成するヒータ印加電圧生
成手段と、前記ヒータ印加電圧に応じた電力を前記ヒー
タに供給する電力供給手段と、を備えたことを特徴とす
る。
According to a first aspect of the present invention, a heater driving circuit for a flow rate measuring device includes a heater for generating heat and a temperature sensor disposed in the vicinity of the heater. A heater driving circuit of a flow measuring device provided with a flow sensor comprising: an ambient temperature detecting unit that outputs an ambient temperature monitor voltage that changes according to the ambient temperature of the heater; and an offset voltage for adjustment. An offset voltage generating means for generating, by adding and amplifying the ambient temperature monitor voltage and the offset voltage,
Heater application voltage generation means for generating a heater application voltage such that the output value of the flow sensor becomes constant with respect to the ambient temperature, power supply means for supplying power to the heater according to the heater application voltage, It is characterized by having.

【0008】上記構成においては、周囲温度モニタ電圧
とオフセット電圧とを加算したものからヒータ印加電圧
を生成してヒータに供給することにより、周囲温度モニ
タ素子の抵抗値や温度特性のバラツキ、回路内の素子に
関する特性のバラツキ等に対応でき、流量センサの個体
差に関係なく、正確な温度補正が行われる。
In the above configuration, the heater application voltage is generated from the sum of the ambient temperature monitor voltage and the offset voltage and is supplied to the heater, so that the resistance value of the ambient temperature monitor element and the temperature characteristics vary, and In this case, accurate temperature correction can be performed regardless of individual differences of the flow rate sensors.

【0009】また、請求項2に記載の流量計測装置のヒ
ータ駆動回路は、前記オフセット電圧と前記ヒータ印加
電圧生成手段の増幅率の少なくとも一方を前記ヒータの
抵抗値に応じて変更可能としたことを特徴とする。
According to a second aspect of the present invention, in the heater driving circuit of the flow rate measuring device, at least one of the offset voltage and the amplification factor of the heater applied voltage generating means can be changed according to the resistance value of the heater. It is characterized by.

【0010】上記構成においては、オフセット電圧とヒ
ータ印加電圧生成手段の増幅率の少なくとも一方をヒー
タの抵抗値に応じて変更することにより、流量センサの
ヒータにおける抵抗値のバラツキにも対応でき、流量セ
ンサの個体差に関係なく、正確な温度補正が行われる。
In the above configuration, by changing at least one of the offset voltage and the amplification factor of the heater applied voltage generating means in accordance with the resistance value of the heater, it is possible to cope with variations in the resistance value of the heater of the flow rate sensor. Accurate temperature correction is performed irrespective of individual differences between sensors.

【0011】[0011]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。図1は本発明の一実施形態
に係るヒータ駆動回路の構成を示すブロック図、図2は
本実施形態に係る流量計測装置の概略構成を示すブロッ
ク図である。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration of a heater driving circuit according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a block diagram illustrating a schematic configuration of a flow rate measuring device according to the embodiment.

【0012】図2に示すように、本実施形態の流量計測
装置は、マイクロヒータ等からなるヒータ111の両側
部に上流側温度センサ112と下流側温度センサ113
とを配設して形成された流量センサ101を有して構成
されている。この流量センサ101は、例えばシリコン
基板上にマイクロヒータと2つのサーモパイルを形成し
た小型のセンサ素子を用いることができる。上流側温度
センサ112及び下流側温度センサ113を構成するサ
ーモパイルは、冷接点と温接点との熱起電力の差および
熱容量の差からそれぞれの周囲の流体温度を電圧として
感知するものである。流量センサ101には、ヒータ1
11を発熱駆動するヒータ駆動回路102と、上流側温
度センサ112及び下流側温度センサ113の出力を基
に流量を求める処理回路103とが接続されている。
As shown in FIG. 2, the flow rate measuring device according to the present embodiment comprises an upstream temperature sensor 112 and a downstream temperature sensor 113 on both sides of a heater 111 composed of a micro heater or the like.
And a flow sensor 101 formed by arranging them. As the flow sensor 101, for example, a small sensor element in which a micro heater and two thermopiles are formed on a silicon substrate can be used. The thermopile constituting the upstream temperature sensor 112 and the downstream temperature sensor 113 senses the temperature of the fluid around each of them as a voltage from the difference between the thermoelectromotive force and the difference in heat capacity between the cold junction and the hot junction. The flow sensor 101 includes a heater 1
A heater drive circuit 102 that drives the heat generation 11 and a processing circuit 103 that obtains a flow rate based on the outputs of the upstream temperature sensor 112 and the downstream temperature sensor 113 are connected.

【0013】流量計測を行う場合は、ヒータ駆動回路1
02によりヒータ111に電力を供給してヒータ111
を発熱させ、上流側温度センサ112及び下流側温度セ
ンサ113により上流側及び下流側の温度を計測する。
そして、上流側温度センサ112及び下流側温度センサ
113の出力を処理回路103に供給し、処理回路10
3において所定の演算処理を行って流量値Qを求める。
処理回路103では、例えば、ヒータ発熱後の上流側と
下流側それぞれの温度のピーク値の差を算出して、この
差分値を基に所定の演算式により流量値Qを得るような
演算処理が行われる。前記演算式としては、差分値と流
量値との関係を表す回帰関数(多項式で表される)が予
め求められて保持されており、この演算式に差分値を代
入することによって流量値Qが算出される。このよう
に、ヒータ111から測定対象流体を介した熱の拡散度
合を検出することにより、流量センサ101近傍の流体
の流量を求めることが可能となっている。
When the flow rate is measured, the heater drive circuit 1
02 to the heater 111 to supply electric power to the heater 111.
And the upstream temperature sensor 112 and the downstream temperature sensor 113 measure the temperatures on the upstream side and the downstream side.
Then, the outputs of the upstream temperature sensor 112 and the downstream temperature sensor 113 are supplied to the processing circuit 103, and the processing circuit 10
In step 3, a predetermined calculation process is performed to determine the flow rate value Q.
In the processing circuit 103, for example, a calculation process of calculating the difference between the peak value of the temperature on the upstream side and the peak value of the temperature on the downstream side after the heating of the heater and obtaining the flow rate value Q by a predetermined calculation formula based on the difference value is performed. Done. As the arithmetic expression, a regression function (expressed by a polynomial) representing the relationship between the difference value and the flow value is obtained and held in advance, and by substituting the difference value into this arithmetic expression, the flow value Q is calculated. Is calculated. As described above, by detecting the degree of diffusion of heat from the heater 111 via the fluid to be measured, the flow rate of the fluid near the flow rate sensor 101 can be obtained.

【0014】次に、図1を参照して本実施形態に係るヒ
ータ駆動回路102の構成を詳しく説明する。ヒータ駆
動回路102には、周囲温度により順方向電圧が変化す
る周囲温度モニタ用のダイオードD1が設けられてお
り、このダイオードD1の一端は接地され、他端は抵抗
器R1により直流電源+Vにプルアップされている。こ
のダイオードD1及び抵抗器R1により周囲温度検出手
段が構成される。ダイオードD1と抵抗器R1との接続
点は、抵抗器R2を介してオペアンプAMP1の正入力
端に接続されている。
Next, the configuration of the heater drive circuit 102 according to the present embodiment will be described in detail with reference to FIG. The heater driving circuit 102 is provided with an ambient temperature monitoring diode D1 whose forward voltage changes according to the ambient temperature. One end of the diode D1 is grounded, and the other end is pulled to a DC power supply + V by a resistor R1. Has been up. The diode D1 and the resistor R1 constitute an ambient temperature detecting means. A connection point between the diode D1 and the resistor R1 is connected to the positive input terminal of the operational amplifier AMP1 via the resistor R2.

【0015】また、ダイオードD1及び抵抗器R1と並
列に、一端が直流電源+Vに接続され他端が接地された
オフセット電圧生成手段としての可変抵抗器VR1が設
けられ、この可変抵抗器VR1の中間タップ端子が抵抗
器R3を介してオペアンプAMP1の正入力端に接続さ
れている。すなわち、ダイオードD1により生成された
周囲温度に対応して変化する温度モニタ電圧V1と、可
変抵抗器VR1により生成されたオフセット電圧V2と
が加算され、その加算後の電圧V3がオペアンプAMP
1に供給されるようになっている。
In parallel with the diode D1 and the resistor R1, there is provided a variable resistor VR1 as an offset voltage generating means having one end connected to the DC power supply + V and the other end grounded. The tap terminal is connected to the positive input terminal of the operational amplifier AMP1 via the resistor R3. That is, the temperature monitor voltage V1 that changes according to the ambient temperature generated by the diode D1 and the offset voltage V2 generated by the variable resistor VR1 are added, and the voltage V3 after the addition is added to the operational amplifier AMP.
1 is supplied.

【0016】なお、ダイオードD1は、サーミスタや測
温抵抗体など、流量センサの内部または外部に設けた他
の周囲温度モニタ素子で代用することもできる。
The diode D1 can be replaced by another ambient temperature monitoring element provided inside or outside the flow sensor, such as a thermistor or a resistance temperature detector.

【0017】オペアンプAMP1の周辺には抵抗器R
4,R5が設けられ、負帰還型の増幅回路が構成されて
いる。また、オペアンプAMP1の出力端には、オペア
ンプAMP2、抵抗器R6,R7,R8からなる増幅回
路が接続されている。このオペアンプAMP1及びオペ
アンプAMP2の増幅回路によりヒータ印加電圧生成手
段が構成される。そして、オペアンプAMP2の後段に
は電流増幅を行う電力供給手段としてのトランジスタT
r1が接続されている。さらに、トランジスタTr1の
コレクタ端子には、ヒータ111が接続され、ヒータ1
11に駆動電力Pが供給されるようになっている。
A resistor R is provided around the operational amplifier AMP1.
4 and R5 are provided to constitute a negative feedback type amplifier circuit. The output terminal of the operational amplifier AMP1 is connected to an amplifier circuit including the operational amplifier AMP2 and the resistors R6, R7, and R8. Amplifying circuits of the operational amplifier AMP1 and the operational amplifier AMP2 constitute a heater applied voltage generation unit. A transistor T as a power supply unit for performing current amplification is provided at a stage subsequent to the operational amplifier AMP2.
r1 is connected. Further, a heater 111 is connected to the collector terminal of the transistor Tr1.
11 is supplied with drive power P.

【0018】次に、本実施形態に係るヒータ駆動回路1
02の動作を説明する。流量センサ101の周囲温度に
従ってダイオードD1の順方向電圧が変化し、この温度
モニタ電圧V1に可変抵抗器VR1によるオフセット電
圧V2を加算した電圧V3が周囲温度に対応した温度補
正後の電圧としてオペアンプAMP1に供給される。こ
の電圧V3は、まずオペアンプAMP1の増幅回路で増
幅された後、オペアンプAMP2の増幅回路によって調
整されてヒータ印加電圧V4となり、トランジスタTr
1により電流増幅されてヒータ111に印加される。こ
れにより、ヒータ111に駆動電力Pが通電されてヒー
タ111より熱が発生する。
Next, the heater driving circuit 1 according to the present embodiment
02 will be described. The forward voltage of the diode D1 changes according to the ambient temperature of the flow sensor 101, and the voltage V3 obtained by adding the offset voltage V2 by the variable resistor VR1 to the temperature monitor voltage V1 is used as an operational amplifier AMP1 as a temperature-corrected voltage corresponding to the ambient temperature. Supplied to This voltage V3 is first amplified by the amplifier circuit of the operational amplifier AMP1, and then adjusted by the amplifier circuit of the operational amplifier AMP2 to become the heater applied voltage V4.
The current is amplified by 1 and applied to the heater 111. As a result, the driving power P is supplied to the heater 111, and the heater 111 generates heat.

【0019】前記電圧V4は、各周囲温度で流量センサ
の出力が一定になるようなヒータへの印加電圧となる。
図3は周囲温度に対して一定の流量センサ出力が得られ
るヒータ印加電圧の温度特性の一例を示した特性図であ
る。本実施形態のヒータにおいては、流量センサ出力一
定となるヒータ印加電圧は約1.2V〜1.8Vの範囲
で周囲温度の上昇に応じて線形的に増加するような特性
を有している。
The voltage V4 is a voltage applied to the heater such that the output of the flow sensor becomes constant at each ambient temperature.
FIG. 3 is a characteristic diagram showing an example of a temperature characteristic of a heater applied voltage at which a constant flow sensor output is obtained with respect to an ambient temperature. The heater according to the present embodiment has such a characteristic that the heater applied voltage at which the output of the flow sensor becomes constant is linearly increased in the range of about 1.2 V to 1.8 V in accordance with an increase in the ambient temperature.

【0020】このように、図3に示すような周囲温度に
対応した電圧を印加することにより、温度補正を行うこ
とができ、流量センサ101の周囲温度に関わりなく所
定の発熱量で測定対象流体が加熱されるため、流量セン
サ101より周囲温度に関し一定の出力値が得られ、精
度良く流量計測を行うことが可能となる。
As described above, by applying a voltage corresponding to the ambient temperature as shown in FIG. 3, the temperature can be corrected, and the fluid to be measured can be heated at a predetermined heating value regardless of the ambient temperature of the flow rate sensor 101. Is heated, a constant output value is obtained from the flow rate sensor 101 with respect to the ambient temperature, and the flow rate can be measured accurately.

【0021】本実施形態では、ダイオード等の周囲温度
モニタ素子の作用により周囲温度に対応して変化する温
度モニタ電圧V1と、可変抵抗器VR1の抵抗値の調整
により変化するオフセット電圧V2とを加算した電圧V
3を用い、増幅回路により増幅してヒータ印加電圧V4
としてヒータに供給することにより、容易かつ正確に温
度補正をかけることができる。このように温度補正の際
にヒータ印加電圧を直接調整する方式であるため、ダイ
オードD1等の周囲温度モニタ素子の特性のバラツキな
どがあっても、抵抗器R4,R5等の抵抗値を変えて増
幅回路の増幅率を調整したり、可変抵抗器VR1の抵抗
値を変化させてオフセット電圧V2を調整することで対
応可能である。また、ヒータ駆動回路102内の各素子
の特性のバラツキ等にも同様に対応できる。
In the present embodiment, a temperature monitor voltage V1 that changes according to the ambient temperature due to the action of an ambient temperature monitor element such as a diode, and an offset voltage V2 that changes by adjusting the resistance value of the variable resistor VR1 are added. Voltage V
3 and amplified by an amplifier circuit and applied to a heater applied voltage V4.
, The temperature can be easily and accurately corrected. Since the heater applied voltage is directly adjusted at the time of temperature correction as described above, even if the characteristics of the ambient temperature monitoring element such as the diode D1 vary, the resistance values of the resistors R4 and R5 are changed. This can be handled by adjusting the amplification factor of the amplifier circuit or adjusting the offset voltage V2 by changing the resistance value of the variable resistor VR1. In addition, it is possible to cope with variations in the characteristics of each element in the heater drive circuit 102 in a similar manner.

【0022】また、複数のヒータについてその抵抗値別
に周囲温度−ヒータ印加電圧の特性を予め測定してお
き、抵抗値の近いものをグループ化して、各抵抗値毎に
前記オフセット電圧及び増幅率を設定変更することによ
り、流量センサ101に設けたヒータのバラツキにも対
応することができる。すなわち、ヒータの抵抗値に応じ
てヒータ駆動回路102のオフセット電圧及び増幅率を
変えることによりバラツキを吸収し、常に最適なヒータ
印加電圧が出力されるようにする。これにより、回路定
数の設定のために流量センサの温度特性を一つずつ測定
することなく、各ヒータの抵抗値に応じた温度補正を行
うことができるため、生産性を向上できる。
In addition, the characteristics of the ambient temperature and the applied voltage of the heater are measured in advance for each of the plurality of heaters, and those having similar resistances are grouped, and the offset voltage and the amplification factor are determined for each resistance. By changing the setting, it is possible to cope with the variation of the heater provided in the flow sensor 101. That is, the variation is absorbed by changing the offset voltage and the amplification factor of the heater drive circuit 102 according to the resistance value of the heater, so that the optimum heater application voltage is always output. Accordingly, the temperature can be corrected in accordance with the resistance value of each heater without measuring the temperature characteristics of the flow rate sensor one by one for setting the circuit constant, thereby improving the productivity.

【0023】図4にヒータ抵抗値のグループ毎に求めた
周囲温度に対するヒータ印加電圧の温度特性の一例を示
す。この図4のように、所定範囲の抵抗値ごとにグルー
プ化したヒータ抵抗値のグループ1〜3について、それ
ぞれ適切なヒータ印加電圧を供給可能なように、ヒータ
抵抗値に応じて温度特性の傾きが変化するよう各々のグ
ループでヒータ駆動回路102のオフセット電圧及び増
幅率の設定を変更し、温度補正を行うようにする。
FIG. 4 shows an example of a temperature characteristic of a heater applied voltage with respect to an ambient temperature obtained for each group of heater resistance values. As shown in FIG. 4, with respect to groups 1 to 3 of heater resistance values grouped for each resistance value within a predetermined range, the slope of the temperature characteristic according to the heater resistance value so that an appropriate heater applied voltage can be supplied. The setting of the offset voltage and the amplification factor of the heater drive circuit 102 is changed in each group so that the temperature changes, and the temperature is corrected.

【0024】以上のように、本実施形態では、周囲温度
に対して流量センサの出力値が一定になるように、周囲
温度モニタ素子の温度特性を利用して得られる周囲温度
に対応した温度モニタ電圧と可変抵抗器で設定されるオ
フセット電圧とを加算して増幅することにより、ヒータ
に適切な電力を供給する構成としている。これにより、
流量センサのヒータにおける抵抗値のバラツキや回路内
の素子に関する特性のバラツキ等があっても、個体差に
関係なく精度良く温度補正を行うことが可能となる。
As described above, in the present embodiment, the temperature monitor corresponding to the ambient temperature obtained by utilizing the temperature characteristics of the ambient temperature monitor element so that the output value of the flow sensor becomes constant with respect to the ambient temperature. An appropriate power is supplied to the heater by adding and amplifying the voltage and the offset voltage set by the variable resistor. This allows
Even if there is variation in the resistance value of the heater of the flow rate sensor or variation in the characteristics of the elements in the circuit, the temperature can be accurately corrected regardless of individual differences.

【0025】またこの際、周囲温度モニタ素子とヒータ
の抵抗値の温度係数を一致させる必要もなくなる。すな
わち、周囲温度モニタ素子にどのようなものを用いた場
合であっても、その素子の温度特性を利用して周囲温度
を検出し、温度補正を行うことができる。従って、本実
施形態のヒータ駆動回路によれば常に最適な温度補正を
かけられるため、周囲温度に関わりなく正確な流量計測
を行うことが可能となる。
At this time, it is not necessary to make the temperature coefficients of the resistance values of the ambient temperature monitor element and the heater equal. That is, no matter what kind of ambient temperature monitoring element is used, the ambient temperature can be detected using the temperature characteristics of the element and the temperature can be corrected. Therefore, according to the heater drive circuit of the present embodiment, the optimum temperature correction can always be performed, so that accurate flow rate measurement can be performed regardless of the ambient temperature.

【0026】[0026]

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、ヒ
ータの周囲温度に応じて変化する周囲温度モニタ電圧を
出力する周囲温度検出手段と、調整用のオフセット電圧
を生成するオフセット電圧生成手段と、前記周囲温度モ
ニタ電圧と前記オフセット電圧とを加算して増幅するこ
とにより、前記周囲温度に対して流量センサの出力値が
一定になるようなヒータ印加電圧を生成するヒータ印加
電圧生成手段と、前記ヒータ印加電圧に応じた電力を前
記ヒータに供給する電力供給手段とを設けたので、周囲
温度モニタ素子の抵抗値や温度特性のバラツキ、回路内
の素子に関する特性のバラツキ等があっても個体差に関
係なく精度良く温度補正を行うことが可能となる効果が
ある。また、前記オフセット電圧と前記ヒータ印加電圧
生成手段の増幅率の少なくとも一方を前記ヒータの抵抗
値に応じて変更可能とすることにより、流量センサのヒ
ータにおける抵抗値のバラツキにも対応でき、個体差に
関係なく正確な温度補正が可能となる。
As described above, according to the present invention, an ambient temperature detecting means for outputting an ambient temperature monitor voltage which changes according to the ambient temperature of a heater, and an offset voltage generating means for generating an offset voltage for adjustment. And a heater application voltage generation unit that generates a heater application voltage such that the output value of the flow sensor becomes constant with respect to the ambient temperature by adding and amplifying the ambient temperature monitor voltage and the offset voltage. Since the power supply means for supplying power corresponding to the heater applied voltage to the heater is provided, even if there are variations in the resistance value and temperature characteristics of the ambient temperature monitoring element, variations in the characteristics related to elements in the circuit, etc. There is an effect that the temperature can be accurately corrected regardless of individual differences. Further, by making it possible to change at least one of the offset voltage and the amplification factor of the heater applied voltage generation means in accordance with the resistance value of the heater, it is possible to cope with variations in the resistance value of the heater of the flow rate sensor, and The temperature can be accurately corrected regardless of the temperature.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の一実施形態に係るヒータ駆動回路の構
成を示すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration of a heater drive circuit according to an embodiment of the present invention.

【図2】本実施形態に係る流量計測装置の概略構成を示
すブロック図である。
FIG. 2 is a block diagram illustrating a schematic configuration of a flow measurement device according to the present embodiment.

【図3】周囲温度に対するヒータ印加電圧の温度特性の
一例を示した特性図である。
FIG. 3 is a characteristic diagram showing an example of a temperature characteristic of a heater application voltage with respect to an ambient temperature.

【図4】ヒータ抵抗値のグループ毎に求めた周囲温度に
対するヒータ印加電圧の温度特性の一例を示した特性図
である。
FIG. 4 is a characteristic diagram showing an example of a temperature characteristic of a heater applied voltage with respect to an ambient temperature obtained for each group of heater resistance values.

【図5】従来のヒータ駆動回路の構成例を示す回路図で
ある。
FIG. 5 is a circuit diagram showing a configuration example of a conventional heater drive circuit.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

101 流量センサ 102 ヒータ駆動回路 103 処理回路 111 ヒータ 112 上流側温度センサ 113 下流側温度センサ AMP1,AMP2 オペアンプ D1 ダイオード R1,R2,R3,R4,R5,R6,R7,R8 抵
抗器 Tr1 トランジスタ VR1 可変抵抗器
101 Flow rate sensor 102 Heater drive circuit 103 Processing circuit 111 Heater 112 Upstream temperature sensor 113 Downstream temperature sensor AMP1, AMP2 Operational amplifier D1 Diode R1, R2, R3, R4, R5, R6, R7, R8 Resistor Tr1 Transistor VR1 Variable resistor vessel

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 発熱用のヒータとこのヒータの近傍に配
置された温度センサとを有してなる流量センサを備えた
流量計測装置のヒータ駆動回路であって、 前記ヒータの周囲温度に応じて変化する周囲温度モニタ
電圧を出力する周囲温度検出手段と、 調整用のオフセット電圧を生成するオフセット電圧生成
手段と、 前記周囲温度モニタ電圧と前記オフセット電圧とを加算
して増幅することにより、前記周囲温度に対して前記流
量センサの出力値が一定になるようなヒータ印加電圧を
生成するヒータ印加電圧生成手段と、 前記ヒータ印加電圧に応じた電力を前記ヒータに供給す
る電力供給手段と、を具備すること特徴とする流量計測
装置のヒータ駆動回路。
1. A heater driving circuit of a flow measuring device provided with a flow sensor having a heater for heat generation and a temperature sensor disposed near the heater, the heater driving circuit corresponding to an ambient temperature of the heater. An ambient temperature detecting unit that outputs a changing ambient temperature monitor voltage; an offset voltage generating unit that generates an offset voltage for adjustment; and adding and amplifying the ambient temperature monitor voltage and the offset voltage, thereby obtaining Heater application voltage generation means for generating a heater application voltage such that the output value of the flow sensor becomes constant with respect to temperature; and power supply means for supplying power to the heater in accordance with the heater application voltage. A heater drive circuit for a flow measurement device.
【請求項2】 前記オフセット電圧と前記ヒータ印加電
圧生成手段の増幅率の少なくとも一方を前記ヒータの抵
抗値に応じて変更可能としたことを特徴とする請求項1
に記載の流量計測装置のヒータ駆動回路。
2. The apparatus according to claim 1, wherein at least one of the offset voltage and the amplification factor of the heater applied voltage generating means can be changed according to a resistance value of the heater.
4. A heater drive circuit of the flow rate measuring device according to 1.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2006118417A1 (en) * 2005-05-03 2006-11-09 Lg Electronics Inc. Control circuit for running a heater of electric home appliances

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