JP2000321107A - フローセンサ故障判定装置及びその方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 サーモパイルにダスト等が付着してフローセ
ンサが故障した場合にそのフローセンサが故障したこと
を容易に判定でき、これによって、流体の流量の誤計測
をなくすフローセンサ故障判定装置及びその方法を提供
する。 【解決手段】 マイクロフローセンサ１のマイクロヒー
タ４が流体を加熱すると、マイクロヒータ４の加熱と並
行して、上流側サーモパイル８は、マイクロヒータ４に
よる加熱前の流体の温度を検出し、下流側サーモパイル
５は、マイクロヒータ４による加熱後の流体の温度を検
出する。そして、第１の電圧測定部３５は、下流側サー
モパイル５の両端電極間の電圧を測定し、第２の電圧測
定部３７は、上流側サーモパイル８の両端電極間の電圧
を測定し、故障判定部４３は、第１の電圧測定部３５で
測定された両端電極間の電圧に基づく抵抗値及び第２の
電圧測定部３７で測定された両端電極間の電圧に基づく
抵抗値に基づきマイクロフローセンサ１の故障の有無を
判定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、流量計測として用
いることができる流速センサ（以下、フローセンサと称
する。）のサーモパイルにダスト、ドレン、結露が付着
してフローセンサが故障した場合に、そのフローセンサ
の故障の有無を判定するフローセンサ故障判定装置及び
その方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】図６に従来の熱型のマイクロフローセン
サの構成図を示す。マイクロフローセンサ１は、Ｓｉ基
板２、ダイアフラム３、ダイアフラム３上に形成された
白金等からなるマイクロヒータ４、マイクロヒータ４の
下端でダイアフラム３上に形成された下流側サーモパイ
ル５、マイクロヒータ４に図示しない電源から駆動電流
を供給する電源端子６Ａ，６Ｂ、マイクロヒータ４の上
端でダイアフラム３上に形成された上流側サーモパイル
８、上流側サーモパイル８から出力される第１温度検出
信号を出力する第１出力端子９Ａ，９Ｂ、下流側サーモ
パイル５から出力される第２温度検出信号を出力する第
２出力端子７Ａ，７Ｂ、基準電圧を得るための抵抗１
５，１６、この抵抗１５，１６からの基準信号を出力す
る出力端子１７Ａ，１７Ｂを備える。

【０００３】上流側サーモパイル８、及び下流側サーモ
パイル５は、熱電対から構成されている。この熱電対
は、ｐ⁺⁺−Ｓｉ及びＡＬにより構成され、冷接点と温接
点とを有し、熱を検出し、冷接点と温接点との温度差に
より熱起電力が発生することにより、温度検出信号を出
力するようになっている。

【０００４】このように構成されたマイクロフローセン
サ１によれば、マイクロヒータ４が、外部からの駆動電
流により加熱を開始し、ガス等の流体がＰからＱに向か
って流れると、マイクロヒータ４が発生した熱は、流体
を媒体として下流側サーモパイル４に伝達されることに
なる。

【０００５】これにより、下流側サーモパイル５は、マ
イクロヒータ４から伝達された熱を検出し、冷接点と温
接点との熱起電力が発生することにより、第２出力端子
７Ａ，７Ｂに第２温度検出信号を出力する。すなわち、
下流側サーモパイル５は、マイクロヒータ４による加熱
された後の流体の温度を検出し、第２温度検出信号を出
力する。

【０００６】また、上流側サーモパイル８は、周囲温
度、すなわち、マイクロヒータ４による加熱される前の
流体の温度熱を検出し、冷接点と温接点との熱起電力が
発生することにより、第１出力端子９Ａ，９Ｂに第１温
度検出信号を出力する。

【０００７】このため、上流側サーモパイル８からの第
１温度検出信号と下流側サーモパイル５からの第２温度
検出信号との差信号に基づいて流体の流量を算出するこ
とができる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図６に
示す従来のマイクロフローセンサに、例えば、ダスト、
ドレン等が付着した場合や結露が発生した場合には、上
流側サーモパイル８から出力される第１温度検出信号の
値や、下流側サーモパイル５から出力される第２温度検
出信号の値が変化して、正確な流速中流量を計測できな
いという故障が発生し、ひどいときにはそのまま破壊し
てしまうことがあった。このため、第１温度検出信号及
び第２温度検出信号に基づき流体の流量を計測するた
め、流体の流量を誤計測することになるという問題点が
あった。

【０００９】本発明は、サーモパイルにダスト、ドレ
ン、結露が付着してフローセンサが故障した場合にその
フローセンサが故障したことを容易に判定することがで
き、これによって、流体の流量の誤計測をなくすことが
できるフローセンサ故障判定装置及びその方法を提供す
ることを課題とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は、前記課題を解
決するために以下の構成とした。請求項１の発明のフロ
ーセンサ故障判定装置は、流体を加熱するヒータ、この
ヒータに対して前記流体の上流側に配置され、前記流体
の温度を検出する上流側サーモパイル、及び前記ヒータ
に対して前記流体の下流側に配置され、前記流体の温度
を検出する下流側サーモパイルを有するフローセンサ
と、前記上流側サーモパイル及び前記下流側サーモパイ
ルのそれぞれで検出された熱起電力信号の差値に基づき
流体の流速または流量を計測する計測手段と、前記上流
側サーモパイル及び前記下流側サーモパイルのそれぞれ
の抵抗値を測定する抵抗測定手段と、この抵抗測定手段
で測定された抵抗値に基づき前記フローセンサの故障の
有無を判定する故障判定手段とを備えることを特徴とす
る。

【００１１】請求項１の発明のフローセンサ故障判定装
置によれば、ヒータが流体を加熱すると、ヒータの加熱
と並行して、上流側サーモパイルは、流体の温度を検出
し、下流側サーモパイルは、流体の温度を検出する。そ
して、計測手段は、上流側サーモパイル及び下流側サー
モパイルのそれぞれで検出された熱起電力信号の差値に
基づき流体の流速または流量を計測する。そして、抵抗
測定手段が、上流側サーモパイル及び下流側サーモパイ
ルのそれぞれの抵抗値を測定すると、故障判定手段は、
抵抗測定手段で測定された抵抗値に基づきフローセンサ
の故障の有無を判定する。

【００１２】従って、サーモパイルにダスト、ドレン、
結露が付着してフローセンサが故障した場合に、そのフ
ローセンサが故障したことを容易に判定することがで
き、これによって、流体の流量の誤計測をなくすことが
できる。

【００１３】請求項２の発明のフローセンサ故障判定装
置では、前記上流側サーモパイル及び前記下流側サーモ
パイルに一定電流を流す定電流駆動手段と、前記下流側
サーモパイルの両端電極間の電圧を測定する第１の電圧
測定手段と、前記上流側サーモパイルの両端電極間の電
圧を測定する第２の電圧測定手段とを備え、前記抵抗測
定手段は、前記第１の電圧測定手段で得られた電圧に基
づき前記下流側サーモパイルの抵抗値を測定し、前記第
２の電圧測定手段で得られた電圧に基づき前記上流側サ
ーモパイルの抵抗値を測定することを特徴とする。

【００１４】請求項２の発明のフローセンサ故障判定装
置によれば、第１の電圧測定手段が下流側サーモパイル
の両端電極間の電圧を測定し、第２の電圧測定手段が上
流側サーモパイルの両端電極間の電圧を測定すると、抵
抗測定手段は、第１の電圧測定手段で得られた電圧に基
づき下流側サーモパイルの抵抗値を測定し、第２の電圧
測定手段で得られた電圧に基づき上流側サーモパイルの
抵抗値を測定する。従って、この抵抗値によりフローセ
ンサの故障の有無の判定が容易に行える。

【００１５】請求項３の発明のフローセンサ故障判定装
置では、前記ヒータに電流を流して加熱している時には
前記計測手段が流速または流量を計測し、前記ヒータに
電流を流さず加熱していない時には前記故障判定手段が
前記フローセンサの故障の有無を判定するように、制御
する制御手段を備えることを特徴とする。

【００１６】請求項３の発明のフローセンサ故障判定装
置によれば、制御手段は、ヒータに電流を流して加熱し
ている時には計測手段が流速または流量を計測し、ヒー
タに電流を流さず加熱していない時には故障判定手段が
フローセンサの故障の有無を判定するように、制御する
ため、流量計測が行えるとともに、フローセンサの故障
の有無判定が容易に行える。

【００１７】請求項４の発明のフローセンサ故障判定装
置では、前記故障判定手段により前記フローセンサが故
障していると判定された場合には、その旨を報知する報
知手段を備えることを特徴とする。

【００１８】請求項４の発明のフローセンサ故障判定装
置によれば、故障判定手段によりフローセンサが故障し
ていると判定された場合には、報知手段がその旨を報知
するため、フローセンサが故障していると認識でき、流
体の流量の誤計測をなくすことができる。

【００１９】請求項５の発明のフローセンサ故障判定方
法は、フローセンサのヒータにより流体を加熱し、前記
ヒータに対して前記流体の上流側に配置された前記フロ
ーセンサの上流側サーモパイルにより前記流体の温度を
検出し、前記ヒータに対して前記流体の下流側に配置さ
れた前記フローセンサの下流側サーモパイルにより前記
流体の温度を検出する検出ステップと、前記上流側サー
モパイル及び前記下流側サーモパイルのそれぞれで検出
された熱起電力信号の差値に基づき流体の流速または流
量を計測する計測ステップと、前記上流側サーモパイル
及び前記下流側サーモパイルのそれぞれの抵抗値を測定
する抵抗測定ステップと、測定された抵抗値に基づき前
記フローセンサの故障の有無を判定する故障判定ステッ
プとを含むことを特徴とする。

【００２０】請求項５の発明のフローセンサ故障判定方
法によれば、フローセンサのヒータにより流体を加熱
し、ヒータに対して流体の上流側に配置されたフローセ
ンサの上流側サーモパイルにより流体の温度を検出し、
ヒータに対して流体の下流側に配置されたフローセンサ
の下流側サーモパイルにより流体の温度を検出し、上流
側サーモパイル及び下流側サーモパイルのそれぞれで検
出された熱起電力信号の差値に基づき流体の流速または
流量を計測し、上流側サーモパイル及び下流側サーモパ
イルのそれぞれの抵抗値を測定し、測定された抵抗値に
基づきフローセンサの故障の有無を判定するため、サー
モパイルにダスト、ドレン、結露が付着してフローセン
サが故障した場合に、そのフローセンサが故障したこと
を容易に判定することができ、これによって、流体の流
量の誤計測をなくすことができる。

【００２１】請求項６の発明のフローセンサ故障判定方
法では、下流側サーモパイルの両端電極間の電圧を測定
する第１の電圧測定ステップと、前記上流側サーモパイ
ルの両端電極間の電圧を測定する第２の電圧測定ステッ
プとを含み、前記抵抗測定ステップは、前記第１の電圧
測定ステップで得られた電圧に基づき前記下流側サーモ
パイルの抵抗値を測定し、前記第２の電圧測定ステップ
で得られた電圧に基づき前記上流側サーモパイルの抵抗
値を測定することを特徴とする。

【００２２】請求項６の発明のフローセンサ故障判定方
法によれば、下流側サーモパイルの両端電極間の電圧を
測定し、上流側サーモパイルの両端電極間の電圧を測定
し、第１の電圧測定ステップで得られた電圧に基づき下
流側サーモパイルの抵抗値を測定し、第２の電圧測定ス
テップで得られた電圧に基づき上流側サーモパイルの抵
抗値を測定する。従って、この抵抗値によりフローセン
サの故障の有無の判定が容易に行える。

【００２３】請求項７の発明のフローセンサ故障判定方
法では、前記ヒータに電流を流して加熱している時には
流速または流量を計測し、前記ヒータに電流を流さず加
熱していない時には前記フローセンサの故障の有無を判
定するように、制御する制御ステップを含むことを特徴
とする。

【００２４】請求項７の発明のフローセンサ故障判定方
法フローセンサ故障判定方法によれば、ヒータに電流を
流して加熱している時には流速または流量を計測し、ヒ
ータに電流を流さず加熱していない時にはフローセンサ
の故障の有無を判定するように、制御するため、流量計
測が行えるとともに、フローセンサの故障の有無判定が
容易に行える。

【００２５】請求項８の発明のフローセンサ故障判定方
法は、フローセンサが故障していると判定された場合に
はその旨を報知する報知スプを含むことを特徴とする。

【００２６】請求項８の発明のフローセンサ故障判定方
法によれば、フローセンサが故障していると判定された
場合には、その旨を報知手段により報知するため、フロ
ーセンサが故障していると認識でき、流体の流量の誤計
測をなくすことができる。

【００２７】

【発明の実施の形態】以下、本発明のフローセンサ故障
判定装置及びその方法の実施の形態を図面を参照して詳
細に説明する。

【００２８】＜第１の実施の形態＞図１は第１の実施の
形態のフローセンサ故障判定装置の構成図である。図２
は第１の実施の形態のフローセンサ故障判定装置に設け
られたマイクロフローセンサの構成図である。図３は第
１の実施の形態のマイクロフローセンサの断面図であ
る。

【００２９】第１の実施の形態のフローセンサ故障判定
装置は、マイクロフローセンサに有する上流側サーモパ
イル８、下流側サーモパイル５の抵抗値の温度ドリフト
等が比較的小さいことに着目し、サーモパイルにダス
ト、ドレンの付着や結露が発生した場合に、サーモパイ
ルの抵抗値が大きく変化することを見出し、サーモパイ
ルの抵抗値を監視することにより、マイクロフローセン
サの故障判定を行うことを特徴とするものである。

【００３０】図２に示すマイクロフローセンサ１は、図
６に示すマイクロフローセンサに対して、下流側サーモ
パイル５にダスト２１が付着している点が異なるのみ
で、その他の部分は図５に示すマイクロフローセンサの
同一構成であるので、ここでは、その部分の説明は省略
する。

【００３１】また、図３に示すように、Ｓｉ基板２に
は、ダイアフラム３が形成されており、このダイアフラ
ム３には、マイクロヒータ４、上流側サーモパイル８、
下流側サーモパイル５が形成されている。

【００３２】フローセンサ故障判定装置は、図１に示す
ように、マイクロフローセンサ１内の下流側サーモパイ
ル５からの第２温度検出信号（熱起電力信号）とマイク
ロフローセンサ１内の上流側サーモパイル８からの第１
温度検出信号（熱起電力信号）との差信号を増幅する差
動アンプ３３と、下流側サーモパイル５の両端電極間の
電圧を測定し測定された電圧値に対応する抵抗値を得る
第１の電圧測定部３５と、上流側サーモパイル８の両端
電極間の電圧を測定し測定された電圧値に対応する抵抗
値を得る第２の電圧測定部３７と、マイクロコンピュー
タ４０とを備えて構成される。

【００３３】マイクロコンピュータ４０は、差動アンプ
３３から出力される第２温度検出信号と第１温度検出信
号との差信号に基づき、流体の流量を算出する流量算出
部４１と、第１の電圧測定部３５からの下流側サーモパ
イル５の電圧値に基づく抵抗値と第２の電圧測定部３７
からの上流側サーモパイル８の電圧値に基づく抵抗値と
に基づきマイクロフローセンサ１の故障の有無を判定す
る故障判定部４３とを備えて構成される。

【００３４】さらに、フローセンサ故障判定装置は、故
障判定部４３によりマイクロフローセンサ１が故障と判
定された場合に、マイクロフローセンサ１が故障したこ
とを報知するための発光ダイオード（ＬＥＤ）４５及び
ブザー４７を有して構成される。

【００３５】次に、図４に示すフローチャートを参照し
て、第１の実施の形態のフローセンサ故障判定装置によ
り実現されるフローセンサ故障判定方法を説明する。

【００３６】まず、外部からのパルス信号による駆動電
流により、マイクロヒータ４を加熱すると（ステップＳ
１１）、下流側サーモパイル５から第２温度検出信号が
出力され、上流側サーモパイル８から第１温度検出信号
が出力される（ステップＳ１３）。

【００３７】次に、差動アンプ３３は、下流側サーモパ
イル５からの第２温度検出信号と上流側サーモパイル８
からの第１温度検出信号との差信号を増幅して（ステッ
プＳ１５）、流量算出部４１は、差動アンプ３３からの
差信号に基づき流体の流量を算出する（ステップＳ１
７）。

【００３８】さらに、第１の電圧測定部３５は、下流側
サーモパイル５の両端電極間の電圧を測定し、第２の電
圧測定部３７は、上流側サーモパイル８の両端電極間の
電圧を測定する（ステップＳ１８）。

【００３９】そして、故障判定部４３は、第１の電圧測
定部３５からの下流側サーモパイル５の電圧値に基づく
抵抗値と第２の電圧測定部３７からの上流側サーモパイ
ル８の電圧値に基づく抵抗値との少なくとも一方の抵抗
値が異常かどうかを判定する（ステップＳ１９）。

【００４０】ここで、抵抗値が異常である場合として
は、例えば、図２に示すように、ダスト２１が下流側サ
ーモパイル５に付着した場合に、下流側サーモパイル５
の抵抗値が大きく変化するため、下流側サーモパイル５
の抵抗値があらかじめ定められた基準抵抗値に対して大
きく変化する場合である。

【００４１】この場合には、下流側サーモパイル５から
の第１温度検出信号が異常な値となり、流体の流量を正
確に計測することができなくなるため、マイクロフロー
センサ１による流量計測が異常と判定し（ステップＳ２
１）、発光ダイオード（ＬＥＤ）４５を点灯したり、ブ
ザー４７を鳴動させることで、マイクロフローセンサ１
が故障したことを報知する（ステップＳ２３）。

【００４２】なお、ダスト２１が下流側サーモパイル５
に付着する代わりに、ダスト２１が上流側サーモパイル
８に付着した場合にも、上流側サーモパイル８の抵抗値
が予め定められた基準抵抗値に対して大きく変化するた
め、マイクロフローセンサ１による流量計測が異常と判
定することができる。

【００４３】このように第１の実施の形態のフローセン
サ故障判定装置によれば、サーモパイルにダスト、ドレ
ンの付着や結露があった場合には、ダスト等の付着があ
ったことをサーモパイルの抵抗値変化を検知し、この抵
抗値変化が異常であるかどうかによって、流体の流量計
測が正常に行われていないことを判定できるようにな
る。

【００４４】これにより、マイクロフローセンサー１が
故障したまま、流体の流量を誤って計測することがなく
なった。また、マイクロフローセンサが故障したり、あ
るいは、破壊していれば、故障したマイクロフローセン
サを良品のマイクロフローセンサと交換すればよい。

【００４５】また、サーモパイルにダストが付着する代
わりに、サーモパイルにドレンや結露が発生した場合で
あっても、マイクロフローセンサ１の故障を判定するこ
とができる。

【００４６】＜第２の実施の形態＞次に本発明の第２の
実施の形態のフローセンサ故障判定装置及びその方法を
説明する。図５は第２の実施の形態のフローセンサ故障
判定装置の構成図である。

【００４７】第２の実施の形態のフローセンサ故障判定
装置は、図５に示すように、差動アンプ３３と、下流側
サーモパイル５の両端抵抗を測定する第１の抵抗測定部
３５ａと、上流側サーモパイル８の両端抵抗を測定する
第２の抵抗測定部３７ａと、マイクロコンピュータ４０
ａとを備えて構成される。

【００４８】マイクロコンピュータ４０ａは、流量算出
部４１と、第１の抵抗測定部３５ａからの下流側サーモ
パイル５の抵抗値と第２の抵抗測定部３７ａからの上流
側サーモパイル８の抵抗値とに基づきマイクロフローセ
ンサ１の故障の有無を判定する故障判定部４３と、マイ
クロヒータ４を駆動するヒータ駆動回路５３を制御する
ためのヒータ駆動回路制御部５１と、このヒータ駆動回
路制御部５１からの制御信号によりスイッチ部５７の切
替制御を行うスイッチ切替部５５とを備えて構成され
る。

【００４９】スイッチ部５７は、第１のスイッチ５８、
第２のスイッチ６０を有する。第１のスイッチ５８は、
スイッチ切替部５５からの切替信号により、マイクロヒ
ータ４に電流を流して加熱している時には、接片５９を
端子ｂに接続し、マイクロヒータ４に電流を流さず加熱
していない時には接片５９を端子ｃに接続するようにな
っている。

【００５０】第２のスイッチ６０は、スイッチ切替部５
５からの切替信号により、マイクロヒータ４に電流を流
して加熱している時には接片６１を端子ｅに接続し、マ
イクロヒータ４に電流を流さず加熱していない時には、
接片６１を端子ｆに接続するようになっている。

【００５１】このように構成された第２の実施の形態の
フローセンサ故障判定装置によれば、差動アンプ３３
は、下流側サーモパイル５からの第２温度検出信号と上
流側サーモパイル８からの第１温度検出信号との差信号
を増幅し、流量算出部４１は、差動アンプ３３からの差
信号に基づき流体の流量を算出する。第１の抵抗測定部
３５ａは、下流側サーモパイル５の両端抵抗を測定し、
第２の抵抗測定部３７ａは、上流側サーモパイル８の両
端抵抗を測定する。

【００５２】そして、故障判定部４３は、第１の抵抗測
定部３５ａからの下流側サーモパイル５の抵抗値と第２
の抵抗測定部３７ａからの上流側サーモパイル８の抵抗
値との少なくとも一方の抵抗値が異常かどうかを判定す
る。

【００５３】ここで、例えば、下流側サーモパイル５か
らの第１温度検出信号が異常な値となる場合には、流体
の流量を正確に計測することができなくなる。このた
め、マイクロフローセンサ１による流量計測が異常と判
定し、ＬＥＤ４５を点灯したり、ブザー４７を鳴動させ
ることで、マイクロフローセンサ１が故障したことを報
知する。

【００５４】このように第２の実施の形態のフローセン
サ故障判定装置によっても、第１の実施の形態のフロー
センサ故障判定装置の効果と同様な効果が得られる。ま
た、マイクロヒータ４に電流を流して加熱している時に
は、第１のスイッチ５８は、接片５９を端子ｂに接続
し、第２のスイッチ６０は、接片６１を端子ｅに接続す
るため、流量算出部４１により流速または流量を計測す
ることができる。また、マイクロヒータ４に電流を流さ
ず加熱していない時には、第１のスイッチ５８は、接片
５９を端子ｃに接続し、第２のスイッチ６０は、接片６
１を端子ｆに接続するため、故障判定部４３がフローセ
ンサ１の故障の有無を判定する。従って、流量計測が行
えるとともに、フローセンサ１の故障の有無判定が容易
に行える。

【００５５】なお、本発明は第１の実施の形態及び第２
の実施の形態のフローセンサ故障判定装置及びその方法
に限定されるものではない。第２の実施の形態では、第
１の抵抗測定部３５ａ及び第２の抵抗測定部３７ａによ
り下流側サーモパイル５、上流側サーモパイル８の抵抗
値を測定したが、例えば、下流側サーモパイル５及び上
流側サーモパイル８のそれぞれの両端に電流計を接続
し、この電流計によりサーモパイルに流れる電流を測定
し、測定された電流値が異常であるか否かによって、マ
イクロフローセンサ１の故障を判定するようにしてもよ
い。

【００５６】このほか、本発明の技術的思想を逸脱しな
い範囲内で、種々変形して実施可能であるのは勿論であ
る。

【００５７】

【発明の効果】請求項１の発明のフローセンサ故障判定
装置によれば、抵抗測定手段が、上流側サーモパイル及
び下流側サーモパイルのそれぞれの抵抗値を測定する
と、故障判定手段は、抵抗測定手段で測定された抵抗値
に基づきフローセンサの故障の有無を判定する。

【００５８】従って、サーモパイルにダスト、ドレン、
結露が付着してフローセンサが故障した場合に、そのフ
ローセンサが故障したことを容易に判定することがで
き、これによって、流体の流量の誤計測をなくすことが
できる。

【００５９】請求項２の発明のフローセンサ故障判定装
置によれば、第１の電圧測定手段が下流側サーモパイル
の両端電極間の電圧を測定し、第２の電圧測定手段が上
流側サーモパイルの両端電極間の電圧を測定すると、抵
抗測定手段は、第１の電圧測定手段で得られた電圧に基
づき下流側サーモパイルの抵抗値を測定し、第２の電圧
測定手段で得られた電圧に基づき上流側サーモパイルの
抵抗値を測定する。従って、この抵抗値によりフローセ
ンサの故障の有無の判定が容易に行える。

【００６０】請求項３の発明のフローセンサ故障判定装
置によれば、制御手段は、ヒータに電流を流して加熱し
ている時には計測手段が流速または流量を計測し、ヒー
タに電流を流さず加熱していない時には故障判定手段が
フローセンサの故障の有無を判定するように、制御する
ため、流量計測が行えるとともに、フローセンサの故障
の有無判定が容易に行える。

【００６１】請求項４の発明のフローセンサ故障判定装
置によれば、故障判定手段によりフローセンサが故障し
ていると判定された場合には、報知手段がその旨を報知
するため、フローセンサが故障していると認識でき、流
体の流量の誤計測をなくすことができる。

【００６２】請求項５の発明のフローセンサ故障判定方
法によれば、上流側サーモパイル及び下流側サーモパイ
ルのそれぞれの抵抗値を測定し、測定された抵抗値に基
づきフローセンサの故障の有無を判定するため、サーモ
パイルにダスト、ドレン、結露が付着してフローセンサ
が故障した場合に、そのフローセンサが故障したことを
容易に判定することができ、これによって、流体の流量
の誤計測をなくすことができる。

【００６３】請求項６の発明のフローセンサ故障判定方
法によれば、下流側サーモパイルの両端電極間の電圧を
測定し、上流側サーモパイルの両端電極間の電圧を測定
し、第１の電圧測定ステップで得られた電圧に基づき下
流側サーモパイルの抵抗値を測定し、第２の電圧測定ス
テップで得られた電圧に基づき上流側サーモパイルの抵
抗値を測定する。従って、この抵抗値によりフローセン
サの故障の有無の判定が容易に行える。

【００６４】請求項７の発明のフローセンサ故障判定方
法によれば、ヒータに電流を流して加熱している時には
流速または流量を計測し、ヒータに電流を流さず加熱し
ていない時にはフローセンサの故障の有無を判定するよ
うに、制御するため、流量計測が行えるとともに、フロ
ーセンサの故障の有無判定が容易に行える。

【００６５】請求項８の発明のフローセンサ故障判定方
法によれば、フローセンサが故障していると判定された
場合には、その旨を報知手段により報知するため、フロ
ーセンサが故障していると認識でき、流体の流量の誤計
測をなくすことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の実施の形態のフローセンサ故障判定装置
の構成図である。

【図２】第１の実施の形態のフローセンサ故障判定装置
に設けられたマイクロフローセンサの構成図である。

【図３】第１の実施の形態のマイクロフローセンサの断
面図である。

【図４】第１の実施の形態のフローセンサ故障判定装置
により実現されるフローセンサ故障判定方法を示すフロ
ーチャートである。

【図５】第２の実施の形態のフローセンサ故障判定装置
の構成図である。

【図６】従来の熱型のマイクロフローセンサの構成図で
ある。

【符号の説明】

１ マイクロフローセンサ ２ Ｓｉ基板 ３ ダイアフラム ４ マイクロヒータ ５ 下流側サーモパイル ８ 上流側サーモパイル ３３ 差動アンプ ３５ 第１の電圧測定部 ３５ａ 第１の抵抗測定部 ３７ 第２の電圧測定部 ３７ａ 第２の抵抗測定部 ４０ マイクロコンピュータ ４１ 流量算出部 ４３ 故障判定部 ４５ ＬＥＤ ４７ ブザー ５１ ヒータ駆動回路制御部 ５３ ヒータ駆動回路 ５５ スイッチ切替部 ５７ スイッチ部

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 流体を加熱するヒータ、このヒータに対
   して前記流体の上流側に配置され、前記流体の温度を検
   出する上流側サーモパイル、及び前記ヒータに対して前
   記流体の下流側に配置され、前記流体の温度を検出する
   下流側サーモパイルを有するフローセンサと、 前記上流側サーモパイル及び前記下流側サーモパイルの
   それぞれで検出された熱起電力信号の差値に基づき流体
   の流速または流量を計測する計測手段と、前記上流側サ
   ーモパイル及び前記下流側サーモパイルのそれぞれの抵
   抗値を測定する抵抗測定手段と、 この抵抗測定手段で測定された抵抗値に基づき前記フロ
   ーセンサの故障の有無を判定する故障判定手段と、を備
   えることを特徴とするフローセンサ故障判定装置。
2. 【請求項２】 前記上流側サーモパイル及び前記下流側
   サーモパイルに一定電流を流す定電流駆動手段と、前記
   下流側サーモパイルの両端電極間の電圧を測定する第１
   の電圧測定手段と、前記上流側サーモパイルの両端電極
   間の電圧を測定する第２の電圧測定手段とを備え、 前記抵抗測定手段は、前記第１の電圧測定手段で得られ
   た電圧に基づき前記下流側サーモパイルの抵抗値を測定
   し、前記第２の電圧測定手段で得られた電圧に基づき前
   記上流側サーモパイルの抵抗値を測定することを特徴と
   する請求項１記載のフローセンサ故障判定装置。
3. 【請求項３】 前記ヒータに電流を流して加熱している
   時には前記計測手段が流速または流量を計測し、前記ヒ
   ータに電流を流さず加熱していない時には前記故障判定
   手段が前記フローセンサの故障の有無を判定するよう
   に、制御する制御手段を備えることを特徴とする請求項
   １または請求項２記載のフローセンサ故障判定装置。
4. 【請求項４】 前記故障判定手段により前記フローセン
   サが故障していると判定された場合には、その旨を報知
   する報知手段を備えることを特徴とする請求項１乃至請
   求項３のいずれか１項記載のフローセンサ故障判定装
   置。
5. 【請求項５】 フローセンサのヒータにより流体を加熱
   し、前記ヒータに対して前記流体の上流側に配置された
   前記フローセンサの上流側サーモパイルにより前記流体
   の温度を検出し、前記ヒータに対して前記流体の下流側
   に配置された前記フローセンサの下流側サーモパイルに
   より前記流体の温度を検出する検出ステップと、 前記上流側サーモパイル及び前記下流側サーモパイルの
   それぞれで検出された熱起電力信号の差値に基づき流体
   の流速または流量を計測する計測ステップと、 前記上流側サーモパイル及び前記下流側サーモパイルの
   それぞれの抵抗値を測定する抵抗測定ステップと、 測定された抵抗値に基づき前記フローセンサの故障の有
   無を判定する故障判定ステップと、を含むことを特徴と
   するフローセンサ故障判定方法。
6. 【請求項６】 前記下流側サーモパイルの両端電極間の
   電圧を測定する第１の電圧測定ステップと、前記上流側
   サーモパイルの両端電極間の電圧を測定する第２の電圧
   測定ステップとを含み、 前記抵抗測定ステップは、前記第１の電圧測定ステップ
   で得られた電圧に基づき前記下流側サーモパイルの抵抗
   値を測定し、前記第２の電圧測定ステップで得られた電
   圧に基づき前記上流側サーモパイルの抵抗値を測定する
   ことを特徴とする請求項５記載のフローセンサ故障判定
   方法。
7. 【請求項７】 前記ヒータに電流を流して加熱している
   時には流速または流量を計測し、前記ヒータに電流を流
   さず加熱していない時には前記フローセンサの故障の有
   無を判定するように、制御する制御ステップを含むこと
   を特徴とする請求項５または請求項６記載のフローセン
   サ故障判定方法。
8. 【請求項８】 前記フローセンサが故障していると判定
   された場合には、その旨を報知する報知ステップを含む
   ことを特徴とする請求項５乃至請求項７のいずれか１項
   記載のフローセンサ故障判定方法。