JP2000258216A - 感熱式流量計 - Google Patents

感熱式流量計

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JP2000258216A JP11064088A JP6408899A JP2000258216A JP 2000258216 A JP2000258216 A JP 2000258216A JP 11064088 A JP11064088 A JP 11064088A JP 6408899 A JP6408899 A JP 6408899A JP 2000258216 A JP2000258216 A JP 2000258216A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 電源電圧印加直後の出力誤差を抑え、目標信
号到達時間を短くする。 【解決手段】 流体温度を測定する第1感熱素子1と流
体によって冷却される第2感熱素子2との電位差を増幅
するオペアンプ7の非反転入力端子に、オフセット電圧
ΔEを電源電圧印加時に変化させるフィルター回路を内
蔵した電流源9を設け、フィルター回路の時定数を前記
第2感熱素子が発熱する熱時定数と同じにした。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は感熱素子を用いて
流体の流量を検出する感熱式流量計に関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】自動車のエンジンの電子制御式燃料噴射
装置において、空燃比制御のためエンジンへの吸入空気
量を精度良く計測することが重要であり、この空気流量
検出装置に感熱式流量計が用いられている。空気などの
流体の流量を検出する素子は、セラミック基板上に白金
等の感温抵抗膜または白金線を巻いて2つの感熱素子が
形成され、この感熱素子の抵抗の温度による変化を利用
して、第1感熱素子で流体温度を検出し、第2感熱素子
の温度が上記第1感熱素子の温度より一定温度高くなる
ように第2感熱素子へ電流を供給する。第2感熱素子が
流体の流れによって冷却されると温度を一定に保つよう
に供給される電流が増加し、この電流値の変化から流速
を測定する。このような制御方式を定温度差制御方式ま
たは定温度制御方式と呼んでいる。
【0003】この感熱式流量計において、第1,2感熱
素子と複数の固定抵抗とでブリッジ回路を構成し、この
ブリッジ回路を演算増幅器(オペアンプ)で制御するも
のが公知となっており、このオペアンプのオフセット電
圧を所定値とすることで、ブリッジ回路の応答性および
安定性を管理する技術が知られている。
【0004】例えば図10は、従来の感熱式流量計の一
例を示す回路図であり、図3(c)は、従来の感熱式流
量計に電源電圧を印加した時の出力Bの波形を示したグ
ラフである。図10において、電源電圧を印加する端子
Tがトランジスタ8のコレクタに接続され、エミッタが
第1感熱素子1の一端と第2感熱素子2の一端とに接続
され、第1感熱素子1の他端が固定抵抗3の一端に接続
され、固定抵抗3の他端が固定抵抗4の一端とオペアン
プ7の反転入力端子とに接続され、固定抵抗4の他端が
接地されている。第2感熱素子2の他端は、ブリッジ回
路の出力(V5)であり、固定抵抗5の一端に接続さ
れ、直流オフセット電圧33を介してオペアンプ7の非
反転入力端子に接続される。オペアンプ7の出力がトラ
ンジスタ8のベースに接続され、ブリッジ回路を平衡に
保つように電源からトランジスタ8を介して電流が供給
されるものである。上記第1感熱素子1は、ブリッジ分
岐Aに接続され、第2感熱素子2は、ブリッジ分岐Bに
接続される。また、第1,2感熱素子1,2は、上記セ
ラミック基板上のそれぞれの所定位置に設置される。
【0005】動作を説明すると、空気の流量が増加する
と、この空気の流体中に設置された第2感熱素子2が冷
却され、抵抗値が小さくなるために前記第2感熱素子2
と固定抵抗5の接続点の電位が上がる。この電圧変化に
より、オペアンプ7の非反転入力電圧が上がるために出
力電圧が上がり、トランジスタ8を通してブリッジ回路
に電流が供給され、この電流で第2感熱素子2が発熱
し、第2感熱素子2の温度は、第1感熱素子1の温度と
の間で一定温度差に保持される。一般に、オペアンプ7
は1次遅れ特性を有し、また第2感熱素子2も熱的遅れ
を伴うため定温度差制御回路は2次遅れの様相を呈す
る。前記直流オフセット電圧33は2次遅れの系を安定
に動作させるために設けられており、全流量範囲で回路
が安定に動作するよう調整されている。
【0006】第2感熱素子2における発熱は、空気中へ
の熱伝達され、それ以外にこの発熱は第2感熱素子2を
支持する支持部へ熱伝導し損失として消費される。電源
電圧を印加した場合には、この支持部への熱伝導損失が
無視できず、この熱伝導が長い時間をかけて徐々に変化
する特性を持つ。例えば、電源電圧を印加した場合、図
3(a)の出力Bに示すように流量信号は最終流量より
少し高い流量レベルから徐々に最終流量に到達する傾向
を示す。
【0007】一方、流量が急激に変化する場合も同様に
支持部への熱伝導損失の影響を受けるため応答性が遅く
なることが知られている。応答性を早くする従来例とし
て、例えば図11は特開平7−63588号広報に示さ
れている感熱式流量計の定温度差制御回路の回路図であ
り、図10の回路と比べると、第2感熱素子2と固定抵
抗5のブリッジ回路出力に微分回路34が接続され、こ
の出力側が2つに分かれて比較器35,36が接続さ
れ、それぞれ出力が合成され定電流回路37が接続さ
れ、この出力がオペアンプ7の非反転入力端子に接続さ
れる。この非反転入力端子に固定抵抗6の一端が接続さ
れ、固定抵抗6の他端が第2感熱素子2と固定抵抗5の
出力に接続されてループが形成され、オペアンプ7の非
反転入力端子に定電流回路38の出力が接続される。こ
の定電流回路38は、電源から抵抗分割された電圧Vc
cで駆動され、上記ループのフィードバック制御で定電
流回路38が制御されオフセット電圧ΔEを供給するも
のである。流量が急激に変化したときには、このオフセ
ット電圧ΔEを流量変動信号に応じてフィードバック制
御を行い一時的に変化させるようにすることにより、応
答性を速くするものである。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】従来の技術では、電源
電圧を印加し感熱素子1,2が発熱すると、支持部へ熱
伝導したあとに所定の温度に安定するので目標信号に到
達するまでの時間がかかり、電源電圧印加時の安定性が
悪くなり、安定するまでの間に出力誤差が発生するとい
う問題がある。また、特開平7−63588号広報に示
されるものは、オフセット電圧ΔEを流量変動信号に応
じて一時的に変化させるようにすることにより、応答牲
を速くしているが、支持部に熱伝導したあとに安定する
ので電源電圧印加時の出力誤差の影響は解消されない。
しかも、応答性が速い感熱素子1,2を使用した場合、
流量信号に応じてオフセット電圧ΔEを一時的に変化さ
せようとするとフィードバック制御のため発振しやすく
なり、電源電圧印加時に特に発振しやすくなるという問
題がある。
【0009】本発明は前記のような問題点を解消するた
めになされたものでフィードバック制御を行わずに電源
電圧印加直後の出力誤差を抑え、また、目標信号到達時
間を短くすることを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明の請求項1に記載
の感熱式流量計は、前記差動増幅器の入力回路にオフセ
ット電圧を供給する電流源を設けるとともに、電源電圧
印加時に前記オフセット電圧を一時的に変化させるオフ
セット電圧変化手段を設けたものである。
【0011】本発明の請求項2に記載の感熱式流量計
は、前記オフセット電圧変化手段は、電源電圧印加時に
前記オフセット電圧を加算し、徐々に加算量を減少する
ものである。
【0012】本発明の請求項3に記載の感熱式流量計
は、前記オフセット電圧変化手段は、電源電圧印加時に
前記オフセット電圧を減算し、徐々に減算量を減少する
ものである。
【0013】本発明の請求項4に記載の感熱式流量計
は、前記オフセット電圧変化手段を1次のフィルター回
路で構成し、このフィルター回路の時定数を前記第2感
熱素子が発熱する熱時定数とほぼ同じに設定したもので
ある。
【0014】本発明の請求項5に記載の感熱式流量計
は、前記オフセット電圧変化手段を2次以上の高次フィ
ルター回路で構成し、このフィルター回路の時定数を前
記第2感熱素子が発熱する熱時定数とほぼ同じに設定し
たものである。
【0015】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面に基づき説明する。
【0016】実施の形態1.図1は、本発明の実施の形
態1に係わる感熱式流量計の定温度差制御回路の一例を
示す回路図であり、図2は電流源の回路図、図3は電源
電圧,オフセット電圧,出力波形を示すグラフであり、
図10ないし図11と同じものは同一符号を用いてい
る。この場合、1は流体温度検出用の第1感熱素子、2
は加熱電流の供給により発熱する第2感熱素子、3,
4,5,6は固定抵抗である。感熱素子1,2、固定抵
抗3,4,5,6でブリッジ回路を構成している。7は
上記ブリッジ回路の不平衡電圧を増幅する差動増幅器と
してのオペアンプ、8はブリッジ回路に電流を供給する
ための電力増幅器であるトランジスタ、9は出力がオペ
アンプ7の非反転入力端子に接続され、オフセット電圧
変化手段としてのフィルター回路を内蔵した電流源であ
り、電源電圧が印加されると同じタイミングでONする
電圧Vccで駆動されており、オペアンプ7の非反転入
力端子に接続された固定抵抗6(抵抗値R6)に上記フ
ィルター回路で電流値が制御されたソース電流I9が流
れて前記オペアンプ7の非反転入力端子にオフセット電
圧ΔE(I9×R6)を供給する。
【0017】電源電圧を印加した直後には、第2感熱素
子2が所定抵抗値に安定するまでに時間(熱時定数)が
かかるので、第2感熱素子2の電圧は熱的遅れを生じて
所定値に到達し、この間ではブリッジ回路の出力V5が
変動し誤差が発生するので、この変動をキャンセルする
ように、上記熱時定数にあらかじめフィルタ回路の時定
数τを調整して設定しておき、電流源9で電流I9を固
定抵抗6に供給してオフセット電圧ΔEを形成し、この
オフセット電圧ΔEを第2感熱素子2の電圧V5に加え
てオペアンプ7に供給して、ブリッジ回路出力V5の電
圧変動を打ち消して、オペアンプ7によるフイードバッ
ク制御を行わずに電源電圧投入時の出力誤差をなくすも
のである。出力誤差が発生せずに、すぐにブリッジ回路
の出力V5が目標信号に到達するので、目標信号までに
安定する到達時間を短くすることができる。
【0018】図2は上記電流源9の内部構成を示し、オ
ペアンプ10、トランジスタ11,12、固定抵抗1
3,14,15,16,17およびコンデンサ18によ
り構成されており、固定抵抗17とコンデンサ18とか
ら1次のフィルタ回路が構成されるもので、電圧Vcc
が供給される端子に、固定抵抗13の一端が接続され、
他端が固定抵抗14の一端に接続され、他端が接地さ
れ、固定抵抗13,14の間は、オペアンプ10の非反
転入力端子に接続されている。電圧Vccが供給される
端子に、固定抵抗16の一端が接続され、他端は固定抵
抗15の一端に接続され、他端はオペアンプ10の反転
入力端子に接続されている。固定抵抗16の他端は、固
定抵抗17の一端に接続され、他端がコンデンサ18の
一端に接続され、他端が接地される。固定抵抗16の他
端は、トランジスタ12のエミッタに接続され、このベ
ースはトランジスタ11のエミッタに接続され、このベ
ースはオペアンプ10の出力に接続されている。トラン
ジスタ11,12のそれぞれのコレクタ端子が接続さ
れ、このコレクタ端子からソース電流I9が供給され、
このソース電流I9が固定抵抗6に流れてオフセット電
圧ΔEがオペアンプ7に供給される。オペアンプ10の
反転入力端子側のフィルタ回路に徐々に電圧が充電され
て、電流が徐々に高まり所定値に安定するものである。
なお、各固定抵抗13,14,15,16,17の抵抗
値はそれぞれR13,R14,R15,R16,R17
で示し、コンデンサ18の容量はC18で示す。
【0019】固定抵抗17,コンデンサ18のフィルタ
回路の時定数τ(R17×C18)は、第2感熱素子2
の熱時定数と同じにあらかじめ調整されるが、この熱時
定数は第2感熱素子2に定電流又は定電圧を印加して熱
時定数を直接に測定し、この熱時定数にフィルタ回路の
時定数τを調整して設定しておく。この時定数τは、第
2感熱素子2の熱容量の大きさにより異なるが、大きい
もので数十秒程度である。
【0020】第1感熱素子1は、第2感熱素子2を基準
にすると発熱をほとんど起さないので、第1感熱素子1
の熱時定数は、第2感熱素子2の熱時定数にあまり影響
を与えない。しかし、第1感熱素子1が自己発熱を起し
たり、第2感熱素子2の発熱による影響で第1感熱素子
1の温度が変化する場合には、第1感熱素子1の熱時定
数が第2感熱素子2の熱時定数に若干の影響を与える。
【0021】しかし、この影響がある場合でも、ブリッ
ジ回路は感熱素子1,2を比較する差動回路であるた
め、第1感熱素子1の熱時定数を基準にして、第2感熱
素子2のみにトータルでの熱時定数があると考えられる
ので、このトータルでの熱時定数を打ち消すようにフィ
ルタ回路の時定数τを設定すればよい。このトータルの
熱時定数の測定には、流量計の最終出力波形をオシロス
コープ等でモニターしながらブリッジ回路上のトータル
の時定数を測定すればよい。すなわち、電流源9を動作
させずに、出力V5が目標信号に到達するまでの時間、
つまり電圧変動の遅れの時間を測定すればよい。
【0022】第1感熱素子1の熱時定数が影響を与える
場合に、基準を逆に考えて、第2感熱素子2の熱時定数
を基準にして、第1感熱素子1のみにトータルでの熱時
定数があると考え、このトータルでの熱時定数を打ち消
すように、オペアンプ7の反転端子に電流源9,固定抵
抗6を接続してオフセット電圧を供給して出力誤差をな
くすこともできるが、基準が異なるだけでトータルの熱
時定数を補償するという意味では同一構成となる。
【0023】次に、この定温度差制御回路の動作につい
て図3(a),(b),(c)に基づき説明する。図3
(a)で示すタイミングで電源電圧が端子Tに印加され
たときの本実施例での出力Aを従来回路の出力Bと比較
して示す。図3(a)は電源電圧とVccであり、図3
(b)はオフセット電圧ΔEの電圧波形であり、図3
(c)はブリッジ出力V5の波形である。電源電圧が図
3(a)で示すタイミングで印加されると、図2におい
て固定抵抗16の両端に固定抵抗13の両端電圧に等し
い電圧が発生し、固定抵抗16には、 I16=Vcc/(R13+R14)×R13/R16 で表される電流I16が流れる。一方コンデンサ18に
は時定数τ(C18×R17)で電荷が充電され、その
ときの充電電流I18は初期値をIs、最終値をIeと
すると、 Is=Vcc/(R13+R14)×R14/R17 Ie=0 で表される。すなわち、コンデンサ18に流れ込む電流
I18は、初期値Isから徐々に減少してゆき0とな
り、コンデンサ18に充電されてトランジスタ12のエ
ミッタ電流が初期値から所定値に上昇する。従ってトラ
ンジスタ11,12に流れ込む電流Itは、初期値から
電流I18に伴なって変化するので、電流Itの初期値
から徐々に減少していき所定値に安定する。この電流I
tの変化に伴いソース電流I9がトランジスタ11,1
2から供給されるので、ソース電流I9は、ソース電流
I9の初期値から徐々に減少していき所定値に安定す
る。このソース電流I9と固定抵抗6との積は、オフセ
ット電圧ΔEとなるため、電源電圧印加直後のオフセッ
ト電圧ΔEは、初期値ΔEsとしてオペアンプ7の非反
転入力端子に加算させつつ、その後、徐々に加算量が減
少されてゆき最終値ΔEeに安定するものであり、式で
表すと初期値ΔEsは、 ΔEs=(Vcc/(R13+R14)×(R13/R
16−R14/R17))×R6 最終値ΔEeは、 ΔEe=(Vcc/(R13+R14)×(R13/R
16))×R6 で変化し、ブリッジ出力V5の従来の出力Bを打ち消す
ように、オフセット電圧ΔEが本願の出力Aに示すよう
に、時間Thでの初期値Δから所定値に徐々に変化す
る。
【0024】図3(c)において時間Thの領域は、第
2感熱素子2を初期加熱するために必要な時間であり、
この時間Th中における第2感熱素子2は、所定の抵抗
値になるまで発熱していないために、ブリッジ回路は、
トランジスタ8から最大電流を供給して第2感熱素子2
を発熱させる。すなわちブリッジ回路は、正規制御に入
っていないために、オペアンプ7は最大電流を流すよう
に動作して、オペアンプ7の電源電圧と同じ電圧のハイ
状態を出力する。そのため出力V5は時間Thの領域で
は、ハイ状態となる。一方で電流源9では、フィルタ回
路の制御によりソース電流I9は、出力V5の出力誤差
を打ち消すように制御されており、オフセット電圧ΔE
が徐々に変化しているために、時間Thの後にブリッジ
回路が正規の制御となると、従来の出力Bが目標信号ま
でに徐々に安定したことに比べて、本願の出力V5は時
間Thの直後に目標信号に安定する。そのため、ブリッ
ジ回路の出力V5における、目標信号までに安定する到
達時間を短くすることができる。
【0025】一方、ブリッジ出力V5は一定流量のとき
には、オフセット電圧ΔEと単調増加関係にあるため、
前記時定数τを熱時定数と略同一とすれば、感熱素子
1,2の支持部への熱伝導損失の影響による誤差を見か
け上キャンセルさせることができ、電源電圧印加時の目
標信号までの到達時間を短くすることができる。
【0026】以上の構成によれば、電源電圧印加時にの
みブリッジ制御用のオペアンプ7のオフセット電圧ΔE
を一時的に変化させるようにしたため、感熱素子1,2
の発熱時の誤差を補正し、より高精度な出力V5を得る
ことができる。
【0027】実施の形態2.上記実施の形態1では、フ
ィルタ回路のコンデンサ18の他端がアースに接地され
ている電流源9の場合を説明したが、この実施の形態2
では、図4に示すように、Vccが供給される端子にコ
ンデンサ20の一端を接続し、多端を固定抵抗19の一
端に接続し、多端を固定抵抗15,16の間とトランジ
スタ12のエミッタとに接続され、固定抵抗19(抵抗
値R19)とコンデンサ20(容量値C18)から成る
フィルタ回路で電流源9を構成してもよい。この実施の
形態2では、図5(c)に示すように、従来の回路動作
が電源印加直後より徐々にブリッジ出力V5が出力Dの
ように上がっていく場合を想定したものであり、このよ
うに変化する理由は、第2感熱素子2の支持部の伝導熱
が第1感熱素子1の温度計測に影響をおよぼすためであ
り、この影響を消すようにフィルタ回路の時定数が第2
感熱素子2のトータルの熱時定数をキャンセルするよう
にあらかじめ調整されており、第2感熱素子2の支持部
の伝導熱が存在しても第1感熱素子1の温度計測に影響
を与えることなく、出力誤差をなくすことができる。こ
の場合もオペアンプによるフイードバック制御はなされ
ていない。
【0028】次に、この定温度差制御回路の動作につい
て第5図(a),(b),(c)に基づき説明する。図
5(a)で示すタイミングで電源電圧が印加されたとき
の本実施例での出力Cを従来回路の出力Dと比較して示
す。図5(a)は電源電圧とVccの波形であり、図5
(b)はオフセット電圧ΔEの電圧波形であり、図5
(c)はブリッジ回路出力V5の波形である。電源電圧
が図5(a)で示すタイミングで印加されると図4にお
いて固定抵抗16の両端に固定抵抗13の両端電圧に等
しい電圧が発生し、固定抵抗16には、 I16=Vcc/(R13+R14)×R13/R16 で表される電流I16が流れる。一方コンデンサ20に
は時定数τ(C20×R19)で電荷が充電され、その
ときの充電電流I20は、初期値をIs、最終値をIe
とすると、 Is=Vcc/(R13+R14)×R13/R20 Ie=0 で表される。すなわち、コンデンサ20に流れ込む電流
I20は、初期値Isから徐々に減少してゆき0とな
り、コンデンサ20に充電されてトランジスタ12のエ
ミッタ端子電位が初期値から所定値に下降する。従って
トランジスタ11,12に流れ込む電流Itは、初期値
から電流I20に伴なって変化するので、電流Itの初
期値から徐々に減少していき所定値に安定する。この電
流Itの変化に伴いソース電流I9がトランジスタ1
1,12から供給されるので、ソース電流I9は、ソー
ス電流I9の初期値から徐々に減少していき所定値に安
定する。このソース電流I9と固定抵抗6との積は、オ
フセット電圧ΔEとなるため、電源電圧印加直後のオフ
セット電圧ΔEは、初期値ΔEsとしてオペアンプ7の
非反転入力端子に減算させつつ、その後、徐々に減算量
が減少されてゆき最終値ΔEeに安定するものであり、
式で表すと初期値ΔEsは、 ΔEs=(Vcc/(R13+R14)×(R13/R
16十R13/R20))×R6 最終値ΔEeは、 ΔEe=(Vcc/(R13+B14)×(R13/R
16))×R6 で変化する。
【0029】一方、ブリッジ出力V5は一定流量のとき
ΔEと単調増加関係にあるため、実施例1と同様に前記
定数を熱時定数と略同一とすれば、誤差を見かけ上キャ
ンセルさせ、電瀬電圧印加時の目標信号までの到達時間
を短くすることができる。
【0030】なお、図5(c)において時間Thの領域
は実施例1と同様に第2感熱素子2を初期加熱する時間
である。
【0031】実施の形態3.上記実施の形態1では、オ
ペアンプ10の非反転入力端子側にフィルタ回路を設け
た場合を説明したが、この実施の形態3では、図6
(a)に示すように、端子Tと固定抵抗13の一端との
間にコンデンサ22の一端が接続され、多端が固定抵抗
21の一端に接続され、他端が固定抵抗13の他端とオ
ペアンプ10の非反転入力端子の間に接続され、固定抵
抗21とコンデンサ22から成るフィルタを設け、オペ
アンプ10の非反転入力端子の電位をフィルタ回路で制
御するようにしてもよい。また、図6(b)に示すよう
に、一端が固定抵抗13の他端とオペアンプ10の非反
転入力端子との間に接続された固定抵抗23と、この他
端がコンデンサ24の一端に接続され、この他端がアー
スに接地され、固定抵抗23とコンデンサ24とから成
るフィルタ回路を設けてもよい。このように、オペアン
プ10の動作基準の電位となる非反転入力端子の電位を
制御しても、実施の形態1,2と同様に、出力誤差をキ
ャンセルするソース電流I9を供給することができる。
【0032】実施の形態4.上記実施の形態1では、1
次フィルター回路を設けた場合を説明したが、この実施
の形態4では、例えば2次フィルター回路として、図7
(a)に示すように固定抵抗16の他端とトランジスタ
12のエミッタ端子との間に固定抵抗25の一端が接続
され、他端が固定抵抗26の一端とコンデンサ27の一
端に接続され、それぞれの他端がコンデンサ28の一端
に接続され、この他端が接地され、固定抵抗25,26
とコンデンサ27,28とから成る2次フィルター回路
を設けてもよい。また、図7(b)に示すように、固定
抵抗16の他端とトランジスタ12のエミッタ端子との
間に固定抵抗29の一端が接続され、他端が固定抵抗3
0の一端とコンデンサ31の一端に接続され、それぞれ
の他端がコンデンサ32の一端に接続され、この他端が
電源電圧を供給する端子Vccに接続され、固定抵抗2
9,30とコンデンサ31,32とから成る2次フィル
ター回路を設けてもよい。このように2次フィルター回
路を設けて、出力誤差を打ち消すと、2次フィルター回
路の出力(充電)は、1次フィルター回路より急峻に変
化するために、電源電圧印加時の目標信号までの到達時
間をより短くすることができる。なお、オペアンプを使
用したアクティブフィルタを設けてもよい。また、2次
以上の高次のフィルター回路を設けてもよい。
【0033】実施の形態5.上記実施の形態1では、電
流源9に内蔵されたフィルター回路でオフセット電圧Δ
Eを制御した場合を説明したが、この実施の形態5で
は、図8に示すように電流源9と電圧Vccを供給する
端子の間に上述したような1次又は2次以上のフィルタ
ー回路50を設け、電圧Vccを図9(a)の波形Eに
示すように遅らせて立ち上がらせて、オフセット電圧Δ
Eを遅らせて供給して実施の形態1,2,3,4と同等
の性能を持たせてもよい。なお、図9のEは本実施例、
Fは従来の回路の波形を示す。
【0034】実施の形態6.上記実施の形態1では、フ
ィルタ回路がアースに接地された場合を説明し、実施の
形態2では、フィルタ回路が電圧Vccを供給する端子
に接続された場合を説明したが、この実施の形態6で
は、フィルタ回路をアースに接地するか又は電圧Vcc
を供給する端子に接続するかを選択するスイッチ手段を
設けてもよい。上記フィルタ回路の内部構成が同一であ
るため、スイッチ手段で選択することでオフセット電圧
ΔEの変化方法を容易に選択できる。このスイッチ手段
には、例えばジャンパー線(図示せず)で接続すること
で達成できる。なお、同様にして図6(a),図6
(b)、図7(a),図7(b)にスイッチ手段を設け
てもよい。
【0035】
【発明の効果】以上説明したように、請求項1に記載の
発明によれば、前記差動増幅器の入力回路にオフセット
電圧を供給する電流源を設けるとともに、電源電圧印加
時に前記オフセット電圧を一時的に変化させるオフセッ
ト電圧変化手段を設けたので、電源電圧印加直後の出力
誤差を抑えることができるとともに、目標信号到達時間
を短くすることができる。
【0036】また、請求項2に記載の発明によれば、前
記オフセット電圧変化手段は、電源電圧印加時に前記オ
フセット電圧を加算し、徐々に加算量を減少するので、
電源電圧印加直後の出力誤差を抑えることができるとと
もに、目標信号到達時間を短くすることができる。
【0037】また、請求項3に記載の発明によれば、前
記オフセット電圧変化手段は、電源電圧印加時に前記オ
フセット電圧を減算し、徐々に減算量を減少するので、
第2感熱素子2の支持部の伝導熱が存在しても、この熱
時定数を打ち消すようにフィルタ回路の時定数が調整さ
れており、出力誤差を打ち消すことができる。
【0038】また、請求項4に記載の発明によれば、前
記オフセット電圧変化手段を1次のフィルター回路で構
成し、このフィルター回路の時定数を前記第2感熱素子
が発熱する熱時定数とほぼ同じに設定したので、電源電
圧印加直後の出力誤差を抑えることができるとともに、
目標信号到達時間を短くすることができる。
【0039】また、請求項5に記載の発明によれば、前
記オフセット電圧変化手段を2次以上の高次フィルター
回路で構成し、このフィルター回路の時定数を前記第2
感熱素子が発熱する熱時定数とほぼ同じに設定したの
で、目標信号到達時間をより短くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の実施の形態1に係わる感熱式流量計
の定温度差制御回路の構成を示す回路図である。
【図2】 実施の形態1に係わる電流源の構成を示す回
路図である。
【図3】 実施の形態1に係わる電源,オフセット電
圧,出力の波形を示すグラフである。
【図4】 実施の形態2に係わる電流源の構成を示す回
路図である。
【図5】 実施の形態2に係わる電源,オフセット電
圧,出力の波形を示すグラフである。
【図6】 実施の形態3に係わる電流源の構成を示す回
路図である。
【図7】 実施の形態4に係わる電流源の構成を示す回
路図である。
【図8】 実施の形態5に係わる定温度差制御回路の構
成を示す側面図である。
【図9】 実施の形態5に係わる電源,オフセット電
圧,出力の波形を示すグラフである。
【図10】 従来の感熱式流量計の構成を示す回路図で
ある。
【図11】 従来の感熱式流量計の構成を示す回路図で
ある。
【符号の説明】
1 第1感熱素子、2 第2感熱素子、3,4,5,6
固定抵抗、7 オペアンプ、8 トランジスタ、9
電流源、ΔE オフセット電圧、I9 ソース電流。

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 第1のブリッジ分岐に流体温度を測定す
    る第1感熱素子と、第2のブリッジ分岐に加熱電流によ
    って発熱するとともに流体の流れによって冷却される第
    2感熱素子とを備えたブリッジ回路と、前記第1および
    第2感熱素子の電位差を増幅する差動増幅器と、前記第
    1および第2感熱素子の温度差が一定となるように前記
    加熱電流を制御する定温度差制御回路とを備えた感熱式
    流量計において、前記差動増幅器の入力回路にオフセッ
    ト電圧を供給する電流源を設けるとともに、電源電圧印
    加時に前記オフセット電圧を一時的に変化させるオフセ
    ット電圧変化手段を設けたことを特徴とする感熱式流量
    計。
  2. 【請求項2】 前記オフセット電圧変化手段は、電源電
    圧印加時に前記オフセット電圧を加算し、徐々に加算量
    を減少することを特徴とする請求項1に記載の感熱式流
    量計。
  3. 【請求項3】 前記オフセット電圧変化手段は、電源電
    圧印加時に前記オフセット電圧を減算し、徐々に減算量
    を減少することを特徴とする請求項1に記載の感熱式流
    量計。
  4. 【請求項4】 前記オフセット電圧変化手段を1次のフ
    ィルター回路で構成し、このフィルター回路の時定数を
    前記第2感熱素子が発熱する熱時定数とほぼ同じに設定
    したことを特徴とする請求項1に記載の感熱式流量計。
  5. 【請求項5】 前記オフセット電圧変化手段を2次以上
    の高次フィルター回路で構成し、このフィルター回路の
    時定数を前記第2感熱素子が発熱する熱時定数とほぼ同
    じに設定したことを特徴とする請求項1に記載の感熱式
    流量計。
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