JP2003315130A - 流量測定装置 - Google Patents
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
- G01F5/00—Measuring a proportion of the volume flow
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- G—PHYSICS
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- G01F1/00—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow
- G01F1/68—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by using thermal effects
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- G01F1/698—Feedback or rebalancing circuits, e.g. self heated constant temperature flowmeters
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 増幅回路Ｃの増幅率を小さくできること。ま
た、電気トリムにて増幅率の調整を行う際に、吸気温に
応じて出力が変化することを防止できること。 【解決手段】 エアフロメータの出力回路Ｂは、発熱抵
抗体８の上流側近傍に配置された２個の測温抵抗体９
と、固定値を有する２個の抵抗体１９、２０とで形成さ
れるブリッジ回路を構成している。このブリッジ回路
は、第１の測温抵抗体９ａと第２の測温抵抗体９ｂとを
ブリッジ回路の対角に配置して形成される。この構成に
よれば、ブリッジ回路における一方の中点の電位が高く
なると、他方の中点の電位が低くなり、一方の中点の電
位が低くなると、他方の中点の電位が高くなる。従っ
て、増幅回路Ｃにて両中点の電位を差動増幅することに
より、従来の流量測定装置より大きな出力を得ることが
できる。
た、電気トリムにて増幅率の調整を行う際に、吸気温に
応じて出力が変化することを防止できること。 【解決手段】 エアフロメータの出力回路Ｂは、発熱抵
抗体８の上流側近傍に配置された２個の測温抵抗体９
と、固定値を有する２個の抵抗体１９、２０とで形成さ
れるブリッジ回路を構成している。このブリッジ回路
は、第１の測温抵抗体９ａと第２の測温抵抗体９ｂとを
ブリッジ回路の対角に配置して形成される。この構成に
よれば、ブリッジ回路における一方の中点の電位が高く
なると、他方の中点の電位が低くなり、一方の中点の電
位が低くなると、他方の中点の電位が高くなる。従っ
て、増幅回路Ｃにて両中点の電位を差動増幅することに
より、従来の流量測定装置より大きな出力を得ることが
できる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、流体流量を測定す
る流量測定装置に関する。
る流量測定装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来技術として、特許文献１（従来技術
Ａ）及び特許文献２（従来技術Ｂ）に開示された流量測
定装置がある。従来技術Ａは、流体流量及び流体の流れ
方向により温度が変化する測温抵抗体を発熱抵抗体の上
流側に配置し、この測温抵抗体で検出した温度により流
体流量及び流体の流れ方向を検出している。従来技術Ｂ
は、発熱抵抗体の上流側に第１測温抵抗体を配置し、更
に発熱抵抗体と第１測温抵抗体との間に第２測温抵抗体
を配置して、第１測温抵抗体と第２測温抵抗体との差分
から流体流量を検出している。
Ａ）及び特許文献２（従来技術Ｂ）に開示された流量測
定装置がある。従来技術Ａは、流体流量及び流体の流れ
方向により温度が変化する測温抵抗体を発熱抵抗体の上
流側に配置し、この測温抵抗体で検出した温度により流
体流量及び流体の流れ方向を検出している。従来技術Ｂ
は、発熱抵抗体の上流側に第１測温抵抗体を配置し、更
に発熱抵抗体と第１測温抵抗体との間に第２測温抵抗体
を配置して、第１測温抵抗体と第２測温抵抗体との差分
から流体流量を検出している。
【０００３】
【特許文献１】特開2000-193505 号公報
【特許文献２】特開平9-243423号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上記の従来
技術Ａでは、測温抵抗体の温度変化が小さいため、出力
電圧を増幅する時の増幅率を大きくする必要がある。こ
の場合、例えば製品毎のばらつきを抑えるために増幅率
を調整する際に、僅かな調整によって出力が大きく変動
する（調整精度が悪い）ため、出力調整が非常に困難で
あった。また、従来技術Ｂでも、従来技術Ａと同様に、
第１測温抵抗体と第２測温抵抗体との温度差変化が小さ
いため、増幅率が非常に大きくなり、組み付け時の調整
精度が悪くなるという問題があった。
技術Ａでは、測温抵抗体の温度変化が小さいため、出力
電圧を増幅する時の増幅率を大きくする必要がある。こ
の場合、例えば製品毎のばらつきを抑えるために増幅率
を調整する際に、僅かな調整によって出力が大きく変動
する（調整精度が悪い）ため、出力調整が非常に困難で
あった。また、従来技術Ｂでも、従来技術Ａと同様に、
第１測温抵抗体と第２測温抵抗体との温度差変化が小さ
いため、増幅率が非常に大きくなり、組み付け時の調整
精度が悪くなるという問題があった。
【０００５】更に、増幅率を調整する方法として、通常
では高価なレーザトリミング装置を使用するため、製品
単価が高くなってしまう。また、完成品の状態でトリミ
ングすることができない、つまり増幅率を調整するため
には、チップ上の抵抗膜に対し直接レーザ光を照射する
必要があるため、ハウジング等にセンサチップが収納さ
れた完成品の状態ではトリミングすることができない。
このため、トリミングした後にカバー等を被せて密閉し
た時に出力特性がずれる可能性がある。なお、トリミン
グを電気的に行う電気トリムが公知であるが、この電気
トリムは、流体温度が一定の状態であれば有効である
が、流体温度が変化すると出力が変化するため、例えば
自動車の吸気量を検出するエアフロメータ等の様に、流
体温度が変化する場合には、正確な流量検出ができない
という問題がある。
では高価なレーザトリミング装置を使用するため、製品
単価が高くなってしまう。また、完成品の状態でトリミ
ングすることができない、つまり増幅率を調整するため
には、チップ上の抵抗膜に対し直接レーザ光を照射する
必要があるため、ハウジング等にセンサチップが収納さ
れた完成品の状態ではトリミングすることができない。
このため、トリミングした後にカバー等を被せて密閉し
た時に出力特性がずれる可能性がある。なお、トリミン
グを電気的に行う電気トリムが公知であるが、この電気
トリムは、流体温度が一定の状態であれば有効である
が、流体温度が変化すると出力が変化するため、例えば
自動車の吸気量を検出するエアフロメータ等の様に、流
体温度が変化する場合には、正確な流量検出ができない
という問題がある。
【０００６】本発明は、上記事情に基づいて成されたも
ので、第１の目的は、増幅回路の増幅率を小さくして出
力調整を容易にできること。第２の目的は、外部からの
電気信号によって増幅率の調整を行うことができ、且つ
流体温度による出力特性の変化を低減できる流量測定装
置を提供することにある。
ので、第１の目的は、増幅回路の増幅率を小さくして出
力調整を容易にできること。第２の目的は、外部からの
電気信号によって増幅率の調整を行うことができ、且つ
流体温度による出力特性の変化を低減できる流量測定装
置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】（請求項１の発明）本発
明は、流体温度を検出するための流体温度検出用抵抗
と、流体流れに晒される発熱抵抗体とを有し、流体温度
検出用抵抗で検出される流体温度に対し、発熱抵抗体の
温度を所定温度だけ高温に制御する発熱体制御回路と、
流体流れの一方向に対し発熱抵抗体の上流側近傍に配置
され、温度に応じて抵抗値が変化する測温抵抗体を有
し、この測温抵抗体を介して流体流量に応じた電圧を出
力する出力回路と、この出力回路の出力電圧を増幅する
増幅回路とを備えた流量測定装置であって、測温抵抗体
は、第１の測温抵抗体と第２の測温抵抗体とで構成さ
れ、出力回路は、第１の測温抵抗体と第２の測温抵抗体
とを対角に配置した第１のブリッジ回路を有し、増幅回
路は、第１のブリッジ回路における中点間の電位差を増
幅して出力することを特徴とする。
明は、流体温度を検出するための流体温度検出用抵抗
と、流体流れに晒される発熱抵抗体とを有し、流体温度
検出用抵抗で検出される流体温度に対し、発熱抵抗体の
温度を所定温度だけ高温に制御する発熱体制御回路と、
流体流れの一方向に対し発熱抵抗体の上流側近傍に配置
され、温度に応じて抵抗値が変化する測温抵抗体を有
し、この測温抵抗体を介して流体流量に応じた電圧を出
力する出力回路と、この出力回路の出力電圧を増幅する
増幅回路とを備えた流量測定装置であって、測温抵抗体
は、第１の測温抵抗体と第２の測温抵抗体とで構成さ
れ、出力回路は、第１の測温抵抗体と第２の測温抵抗体
とを対角に配置した第１のブリッジ回路を有し、増幅回
路は、第１のブリッジ回路における中点間の電位差を増
幅して出力することを特徴とする。
【０００８】この構成によれば、例えば流体流量が増加
して発熱抵抗体の温度が低下すると、その発熱抵抗体か
らの熱影響により第１及び第２の測温抵抗体の温度が低
下して抵抗値が変化する（例えば小さくなる）。この第
１及び第２の測温抵抗体が第１のブリッジ回路の対角に
配置されているので、第１及び第２の測温抵抗体の抵抗
値が共に低下すると、第１のブリッジ回路における一方
の中点の電位が高くなり、他方の中点の電位が低くな
る。従って、増幅回路にて両中点の電位を差動増幅する
ことにより、従来の流量測定装置と比較して最大２倍の
出力を得ることが可能であり、その分、増幅回路の増幅
率（ゲイン）を小さくできる。
して発熱抵抗体の温度が低下すると、その発熱抵抗体か
らの熱影響により第１及び第２の測温抵抗体の温度が低
下して抵抗値が変化する（例えば小さくなる）。この第
１及び第２の測温抵抗体が第１のブリッジ回路の対角に
配置されているので、第１及び第２の測温抵抗体の抵抗
値が共に低下すると、第１のブリッジ回路における一方
の中点の電位が高くなり、他方の中点の電位が低くな
る。従って、増幅回路にて両中点の電位を差動増幅する
ことにより、従来の流量測定装置と比較して最大２倍の
出力を得ることが可能であり、その分、増幅回路の増幅
率（ゲイン）を小さくできる。
【０００９】また、増幅回路では、第１のブリッジ回路
における中点間の電位差を増幅しているので、流体流れ
が生じていない時の出力電圧を略０Ｖに近づけることが
できる。その結果、所定の増幅率（オフセット）を得る
ために必要な調整精度を低くできる（ラフにできる）の
で、組み付け時の出力調整が容易である。
における中点間の電位差を増幅しているので、流体流れ
が生じていない時の出力電圧を略０Ｖに近づけることが
できる。その結果、所定の増幅率（オフセット）を得る
ために必要な調整精度を低くできる（ラフにできる）の
で、組み付け時の出力調整が容易である。
【００１０】（請求項２の発明）請求項１に記載した流
量測定装置において、第１の測温抵抗体と第２の測温抵
抗体は、発熱抵抗体からの熱影響を同等に受ける位置に
配置され、且つ両者の抵抗値が略同一である。この構成
では、発熱抵抗体からの熱影響により、第１及び第２の
測温抵抗体が同等の抵抗値変化を示すことになる。その
結果、従来の流量測定装置と比較して略２倍の出力を得
ることが可能であり、効果的に増幅回路の増幅率（ゲイ
ン）を小さくできる。
量測定装置において、第１の測温抵抗体と第２の測温抵
抗体は、発熱抵抗体からの熱影響を同等に受ける位置に
配置され、且つ両者の抵抗値が略同一である。この構成
では、発熱抵抗体からの熱影響により、第１及び第２の
測温抵抗体が同等の抵抗値変化を示すことになる。その
結果、従来の流量測定装置と比較して略２倍の出力を得
ることが可能であり、効果的に増幅回路の増幅率（ゲイ
ン）を小さくできる。
【００１１】（請求項３の発明）請求項１または２に記
載した流量測定装置において、流体温度に応じて抵抗値
が変化する第１の抵抗体と第２の抵抗体とを有し、この
第１及び第２の抵抗体と第１及び第２の測温抵抗体とで
第１のブリッジ回路を形成している。第１及び第２の測
温抵抗体は、温度に応じて抵抗値が変化するため、発熱
抵抗体からの熱影響だけでなく、流体温度の影響も受け
る。このため、流体温度が変化しても安定した出力が得
られる様に、流体温度に応じて抵抗値が変化する第１及
び第２の抵抗体を第１のブリッジ回路に使用することに
より、温度特性のずれを補償することができる。
載した流量測定装置において、流体温度に応じて抵抗値
が変化する第１の抵抗体と第２の抵抗体とを有し、この
第１及び第２の抵抗体と第１及び第２の測温抵抗体とで
第１のブリッジ回路を形成している。第１及び第２の測
温抵抗体は、温度に応じて抵抗値が変化するため、発熱
抵抗体からの熱影響だけでなく、流体温度の影響も受け
る。このため、流体温度が変化しても安定した出力が得
られる様に、流体温度に応じて抵抗値が変化する第１及
び第２の抵抗体を第１のブリッジ回路に使用することに
より、温度特性のずれを補償することができる。
【００１２】（請求項４の発明）請求項１〜３に記載し
た何れかの流量測定装置において、発熱体制御回路は、
入力端子に対し流体温度検出用抵抗と発熱抵抗体とを並
列に接続した第２のブリッジ回路を有し、この第２のブ
リッジ回路を形成する全ての抵抗体が同一の基板内に配
置されている。
た何れかの流量測定装置において、発熱体制御回路は、
入力端子に対し流体温度検出用抵抗と発熱抵抗体とを並
列に接続した第２のブリッジ回路を有し、この第２のブ
リッジ回路を形成する全ての抵抗体が同一の基板内に配
置されている。
【００１３】基板上に設けられる抵抗体の抵抗値がばら
つく要因は、膜厚のばらつきに因るところが大きい。従
って、流体温度検出用抵抗及び発熱抵抗体と共に第２の
ブリッジ回路を形成する他の抵抗体が、流体温度検出用
抵抗及び発熱抵抗体と共に同一の基板上に形成されてい
ないと、製品毎に抵抗値のばらつきを調整する必要が生
じる。これに対し、同一の基板上であれば膜厚が安定し
ているため、第２のブリッジ回路を形成する全ての抵抗
体を１つの基板内に配置することにより、抵抗値のばら
つきを極力小さくできるため、レーザトリミング等によ
る回路調整（抵抗値の調整）を廃止できる。
つく要因は、膜厚のばらつきに因るところが大きい。従
って、流体温度検出用抵抗及び発熱抵抗体と共に第２の
ブリッジ回路を形成する他の抵抗体が、流体温度検出用
抵抗及び発熱抵抗体と共に同一の基板上に形成されてい
ないと、製品毎に抵抗値のばらつきを調整する必要が生
じる。これに対し、同一の基板上であれば膜厚が安定し
ているため、第２のブリッジ回路を形成する全ての抵抗
体を１つの基板内に配置することにより、抵抗値のばら
つきを極力小さくできるため、レーザトリミング等によ
る回路調整（抵抗値の調整）を廃止できる。
【００１４】（請求項５の発明）本発明の流量測定装置
は、信号生成回路にて生成された電圧信号にゲインとオ
フセットを与えて増幅する増幅回路（ゲイン設定回路と
オフセット設定回路）を備える。オフセット設定回路
は、設定されるオフセット値が流体温度に応じて変化す
る第１のオフセット設定領域と、設定されるオフセット
値が流体温度に応じて変化しない第２のオフセット設定
領域とを有し、第１のオフセット設定領域で設定された
第１のオフセット値と第２のオフセット設定領域で設定
された第２のオフセット値とを加算して全体のオフセッ
ト値が決定され、且つ第１のオフセット設定領域と第２
のオフセット設定領域との割合を外部からの電気信号に
よって調整可能に設けられていることを特徴とする。
は、信号生成回路にて生成された電圧信号にゲインとオ
フセットを与えて増幅する増幅回路（ゲイン設定回路と
オフセット設定回路）を備える。オフセット設定回路
は、設定されるオフセット値が流体温度に応じて変化す
る第１のオフセット設定領域と、設定されるオフセット
値が流体温度に応じて変化しない第２のオフセット設定
領域とを有し、第１のオフセット設定領域で設定された
第１のオフセット値と第２のオフセット設定領域で設定
された第２のオフセット値とを加算して全体のオフセッ
ト値が決定され、且つ第１のオフセット設定領域と第２
のオフセット設定領域との割合を外部からの電気信号に
よって調整可能に設けられていることを特徴とする。
【００１５】この構成によれば、増幅回路の増幅率（ゲ
インとオフセット）を外部からの電気信号によって調整
できるので、高価なレーザトリミング装置を使用する必
要がなく、回路調整を安価に且つ容易に実施できる。ま
た、オフセット設定回路では、流体温度に応じて変化す
る第１のオフセット値と流体温度に応じて変化しない第
２のオフセット値との割合を調整できるので、流体温度
に応じたオフセット調整が可能である。これにより、流
体温度の変化に係わらず、安定した出力特性を得ること
ができる。また、製品毎による出力特性のバラツキも補
正できる。
インとオフセット）を外部からの電気信号によって調整
できるので、高価なレーザトリミング装置を使用する必
要がなく、回路調整を安価に且つ容易に実施できる。ま
た、オフセット設定回路では、流体温度に応じて変化す
る第１のオフセット値と流体温度に応じて変化しない第
２のオフセット値との割合を調整できるので、流体温度
に応じたオフセット調整が可能である。これにより、流
体温度の変化に係わらず、安定した出力特性を得ること
ができる。また、製品毎による出力特性のバラツキも補
正できる。
【００１６】（請求項６の発明）請求項５に記載した流
量測定装置において、オフセット設定回路は、流体温度
に応じて抵抗値が変化する第３の抵抗体を有し、この第
３の抵抗体により第１のオフセット値が設定されること
を特徴とする。この場合、第３の抵抗体によって流体温
度を検出することにより、実際の流体温度に応じて第１
のオフセット値を設定できるので、流体温度に応じたオ
フセット調整を精度良く行うことができる。
量測定装置において、オフセット設定回路は、流体温度
に応じて抵抗値が変化する第３の抵抗体を有し、この第
３の抵抗体により第１のオフセット値が設定されること
を特徴とする。この場合、第３の抵抗体によって流体温
度を検出することにより、実際の流体温度に応じて第１
のオフセット値を設定できるので、流体温度に応じたオ
フセット調整を精度良く行うことができる。
【００１７】（請求項７の発明）請求項６に記載した流
量測定装置において、第３の抵抗体は、流量検出部と共
に同一の基板上に設けられていることを特徴とする。こ
の場合、流量検出部から離れた位置の流体温度ではな
く、流量検出部を通過する流体の温度を検出できるの
で、流体温度が過渡的に変化している場合でも、オフセ
ット調整を精度良く行うことができる。
量測定装置において、第３の抵抗体は、流量検出部と共
に同一の基板上に設けられていることを特徴とする。こ
の場合、流量検出部から離れた位置の流体温度ではな
く、流量検出部を通過する流体の温度を検出できるの
で、流体温度が過渡的に変化している場合でも、オフセ
ット調整を精度良く行うことができる。
【００１８】（請求項８の発明）請求項７に記載した流
量測定装置において、第３の抵抗体は、流量検出部から
熱的及び電気的に影響を受けない位置に配置されている
ことを特徴とする。これにより、流体温度を精度良く検
出できる。
量測定装置において、第３の抵抗体は、流量検出部から
熱的及び電気的に影響を受けない位置に配置されている
ことを特徴とする。これにより、流体温度を精度良く検
出できる。
【００１９】（請求項９の発明）請求項５〜８に記載し
た何れかの流量測定装置において、増幅回路は、ゲイン
設定回路及びオフセット設定回路に電気信号を伝送する
ための調整端子を有し、この調整端子に外部からの電気
信号を入力してゲイン調整及びオフセット調整が行われ
ることを特徴とする。これにより、増幅率（ゲインとオ
フセット）の調整を外部からの電気信号により容易に行
うことができる。
た何れかの流量測定装置において、増幅回路は、ゲイン
設定回路及びオフセット設定回路に電気信号を伝送する
ための調整端子を有し、この調整端子に外部からの電気
信号を入力してゲイン調整及びオフセット調整が行われ
ることを特徴とする。これにより、増幅率（ゲインとオ
フセット）の調整を外部からの電気信号により容易に行
うことができる。
【００２０】（請求項１０の発明）請求項５〜９に記載
した何れかの流量測定装置において、流量検出部は、流
体流れに配置される第１の流量検出部と、この第１の流
量検出部より下流側に配置される第２の流量検出部とで
構成され、信号生成回路は、第１の流量検出部で検出さ
れた流体情報と第２の流量検出部で検出された流体情報
とに基づき、流体流量に応じた電圧信号を生成すること
を特徴とする。
した何れかの流量測定装置において、流量検出部は、流
体流れに配置される第１の流量検出部と、この第１の流
量検出部より下流側に配置される第２の流量検出部とで
構成され、信号生成回路は、第１の流量検出部で検出さ
れた流体情報と第２の流量検出部で検出された流体情報
とに基づき、流体流量に応じた電圧信号を生成すること
を特徴とする。
【００２１】（請求項１１の発明）請求項５〜９に記載
した何れかの流量測定装置において、流量検出部は、流
体温度を検出するための流体温度検出用抵抗と、この流
体温度検出用抵抗で検出される流体温度より所定温度だ
け高温に制御される発熱抵抗体とを有し、信号生成回路
は、流体流れの一方向に対し発熱抵抗体の上流側近傍、
あるいは発熱抵抗体の上流側近傍と下流側近傍との双方
に配置され、温度に応じて抵抗値が変化する測温抵抗体
を有し、この測温抵抗体を介して流体流量に応じた電圧
を出力することを特徴とする。
した何れかの流量測定装置において、流量検出部は、流
体温度を検出するための流体温度検出用抵抗と、この流
体温度検出用抵抗で検出される流体温度より所定温度だ
け高温に制御される発熱抵抗体とを有し、信号生成回路
は、流体流れの一方向に対し発熱抵抗体の上流側近傍、
あるいは発熱抵抗体の上流側近傍と下流側近傍との双方
に配置され、温度に応じて抵抗値が変化する測温抵抗体
を有し、この測温抵抗体を介して流体流量に応じた電圧
を出力することを特徴とする。
【００２２】
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施形態を図面に
基づいて説明する。 （第１実施例）本発明の流量測定装置を内燃機関の吸気
量を計測するエアフロメータ１に用いた実施例を説明す
る。図１はエアフロメータ１の制御回路図、図２はエア
フロメータ１に使用される吸気量センサ２の平面図であ
る。
基づいて説明する。 （第１実施例）本発明の流量測定装置を内燃機関の吸気
量を計測するエアフロメータ１に用いた実施例を説明す
る。図１はエアフロメータ１の制御回路図、図２はエア
フロメータ１に使用される吸気量センサ２の平面図であ
る。
【００２３】エアフロメータ１は、図３に示す様に、内
燃機関の吸気管３に取り付けられるセンサボディ４と、
このセンサボディ４に保持される吸気量センサ２、及び
吸気量センサ２と信号線（例えばプリント配線）によっ
て電気的に接続された回路ユニット５より構成される。
センサボディ４は、吸気管３の内部に突き出た状態で取
り付けられ、吸気の一部が通過できる略Ｕ字状のバイパ
ス通路４ａ（流体通路）を形成している。
燃機関の吸気管３に取り付けられるセンサボディ４と、
このセンサボディ４に保持される吸気量センサ２、及び
吸気量センサ２と信号線（例えばプリント配線）によっ
て電気的に接続された回路ユニット５より構成される。
センサボディ４は、吸気管３の内部に突き出た状態で取
り付けられ、吸気の一部が通過できる略Ｕ字状のバイパ
ス通路４ａ（流体通路）を形成している。
【００２４】吸気量センサ２は、基板６（図４参照）上
に複数の抵抗体（下述する）を形成した１枚のセンサチ
ップ（図２参照）によって構成され、バイパス通路４ａ
に配置されて吸気流れに晒されている。基板６上に形成
される抵抗体は、図２に示す様に、吸気温度を検出する
ための吸気温検出抵抗体７、この吸気温検出抵抗体７で
検出される吸気温度より所定温度だけ高温に維持される
発熱抵抗体８、及び温度に応じて抵抗値が変化する２個
の測温抵抗体９（第１の測温抵抗体９ａと第２の測温抵
抗体９ｂ）であり、吸気の流れ方向（順流）に対し、発
熱抵抗体８より上流に吸気温検出抵抗体７が配置され、
発熱抵抗体８の上流側近傍に２個の測温抵抗体９が配置
されている。
に複数の抵抗体（下述する）を形成した１枚のセンサチ
ップ（図２参照）によって構成され、バイパス通路４ａ
に配置されて吸気流れに晒されている。基板６上に形成
される抵抗体は、図２に示す様に、吸気温度を検出する
ための吸気温検出抵抗体７、この吸気温検出抵抗体７で
検出される吸気温度より所定温度だけ高温に維持される
発熱抵抗体８、及び温度に応じて抵抗値が変化する２個
の測温抵抗体９（第１の測温抵抗体９ａと第２の測温抵
抗体９ｂ）であり、吸気の流れ方向（順流）に対し、発
熱抵抗体８より上流に吸気温検出抵抗体７が配置され、
発熱抵抗体８の上流側近傍に２個の測温抵抗体９が配置
されている。
【００２５】但し、吸気温検出抵抗体７は、発熱抵抗体
８の熱が温度検出に影響を及ぼさない様に、発熱抵抗体
８から所定距離だけ離れた位置に配置される。また、第
１の測温抵抗体９ａと第２測温抵抗体９ｂは、発熱抵抗
体８からの熱影響を同等に受ける位置（発熱抵抗体８か
ら略等距離の位置）に配置され、且つ発熱抵抗体８の温
度変化に対し略同一の抵抗値変化を示す様に、互いの表
面積が略同一に設けられている。
８の熱が温度検出に影響を及ぼさない様に、発熱抵抗体
８から所定距離だけ離れた位置に配置される。また、第
１の測温抵抗体９ａと第２測温抵抗体９ｂは、発熱抵抗
体８からの熱影響を同等に受ける位置（発熱抵抗体８か
ら略等距離の位置）に配置され、且つ発熱抵抗体８の温
度変化に対し略同一の抵抗値変化を示す様に、互いの表
面積が略同一に設けられている。
【００２６】ここで、吸気量センサ２の製造工程を図４
に基づいて説明する。 第１工程…Si基板６の表面に下部膜１０を形成する。 この下部膜１０は、例えばSi3N4 膜とSiO2膜とを組み合
わせた２層膜である。この２層膜を用いたのは、圧縮応
力膜と引っ張り応力膜とを組み合わせて下部膜１０に生
じる応力を緩和させるためである。なお、Si基板６の裏
面には、Si3N4膜１１が形成される。
に基づいて説明する。 第１工程…Si基板６の表面に下部膜１０を形成する。 この下部膜１０は、例えばSi3N4 膜とSiO2膜とを組み合
わせた２層膜である。この２層膜を用いたのは、圧縮応
力膜と引っ張り応力膜とを組み合わせて下部膜１０に生
じる応力を緩和させるためである。なお、Si基板６の裏
面には、Si3N4膜１１が形成される。
【００２７】第２工程…抵抗体（吸気温検出抵抗体７、
発熱抵抗体８、測温抵抗体９）を形成する目的として、
下部膜１０の上に接着層（例えば50ÅのＴｉ層）を介し
てPt膜１２を200 ℃で真空蒸着機により2000Å堆積させ
る（図４(a) 参照）。なお、抵抗体の材料としては、ポ
リシリコン、NiCr、TaN 、SiC 、W 、Ti等、抵抗体とし
て働くものであれば何でも良い。
発熱抵抗体８、測温抵抗体９）を形成する目的として、
下部膜１０の上に接着層（例えば50ÅのＴｉ層）を介し
てPt膜１２を200 ℃で真空蒸着機により2000Å堆積させ
る（図４(a) 参照）。なお、抵抗体の材料としては、ポ
リシリコン、NiCr、TaN 、SiC 、W 、Ti等、抵抗体とし
て働くものであれば何でも良い。
【００２８】第３工程…下部膜１０の上に形成されたPt
膜１２に対し、吸気温検出抵抗体７、発熱抵抗体８、及
び測温抵抗体９がそれぞれ所定の形状となるように、エ
ッチング処理により不要な部分を除去する（図４(b) 参
照）。 第４工程…各抵抗体の上部に保護膜１３を形成する（図
４(c) 参照）。この保護膜１３は、下部膜１０と同様
に、Si3N4 膜とSiO2膜とを組み合わせた２層膜とする。
但し、保護膜１３として作用するものであれば、TiO2、
Al2O3 、Ta2O5 、MgO 膜等の単一膜あるいは多層膜でも
何でも良い。
膜１２に対し、吸気温検出抵抗体７、発熱抵抗体８、及
び測温抵抗体９がそれぞれ所定の形状となるように、エ
ッチング処理により不要な部分を除去する（図４(b) 参
照）。 第４工程…各抵抗体の上部に保護膜１３を形成する（図
４(c) 参照）。この保護膜１３は、下部膜１０と同様
に、Si3N4 膜とSiO2膜とを組み合わせた２層膜とする。
但し、保護膜１３として作用するものであれば、TiO2、
Al2O3 、Ta2O5 、MgO 膜等の単一膜あるいは多層膜でも
何でも良い。
【００２９】第５工程…Si基板６に空洞部１４を形成す
る（図４(d) 参照）。この空洞部１４は、発熱抵抗体８
と測温抵抗体９とが配置される部分（図２に示す破線部
分）に設けられる。具体的には、Si基板６の裏面に堆積
させたSi3N4 膜１１を部分的にエッチングして基板裏面
を露出させた後、TMAH溶液によってSi基板６の裏面側か
ら異方性エッチングを行って空洞部１４を形成する。こ
の時のエッチングは、TMAH溶液による異方性エッチング
だけでなく、空洞部１４が形成できれば何でも良い。
る（図４(d) 参照）。この空洞部１４は、発熱抵抗体８
と測温抵抗体９とが配置される部分（図２に示す破線部
分）に設けられる。具体的には、Si基板６の裏面に堆積
させたSi3N4 膜１１を部分的にエッチングして基板裏面
を露出させた後、TMAH溶液によってSi基板６の裏面側か
ら異方性エッチングを行って空洞部１４を形成する。こ
の時のエッチングは、TMAH溶液による異方性エッチング
だけでなく、空洞部１４が形成できれば何でも良い。
【００３０】回路ユニット５は、図１に示す様に、吸気
温検出抵抗体７で検出される吸気温度に対し、発熱抵抗
体８の温度を所定温度（例えば200 ℃) だけ高い設定温
度に制御するための発熱体制御回路Ａと、吸気量に応じ
た電圧を出力する出力回路Ｂと、この出力回路Ｂの出力
電圧を増幅する増幅回路Ｃとを有している。
温検出抵抗体７で検出される吸気温度に対し、発熱抵抗
体８の温度を所定温度（例えば200 ℃) だけ高い設定温
度に制御するための発熱体制御回路Ａと、吸気量に応じ
た電圧を出力する出力回路Ｂと、この出力回路Ｂの出力
電圧を増幅する増幅回路Ｃとを有している。
【００３１】発熱体制御回路Ａは、４個の抵抗体を接続
して形成されるブリッジ回路（本発明の第２のブリッジ
回路）と、このブリッジ回路の中点に接続されるオペア
ンプ１５、及びオペアンプ１５の出力に基づいてON/OFF
するトランジスタ１６より構成される。ブリッジ回路
は、発熱抵抗体８と吸気温検出抵抗体７にそれぞれ固定
値を有する第１及び第２の抵抗体１７、１８が直列に接
続され、発熱抵抗体８と吸気温検出抵抗体７との接続点
がトランジスタ１６を介して電源端子に接続され、第１
及び第２の抵抗体１７、１８の接続点がアース接続され
ている。
して形成されるブリッジ回路（本発明の第２のブリッジ
回路）と、このブリッジ回路の中点に接続されるオペア
ンプ１５、及びオペアンプ１５の出力に基づいてON/OFF
するトランジスタ１６より構成される。ブリッジ回路
は、発熱抵抗体８と吸気温検出抵抗体７にそれぞれ固定
値を有する第１及び第２の抵抗体１７、１８が直列に接
続され、発熱抵抗体８と吸気温検出抵抗体７との接続点
がトランジスタ１６を介して電源端子に接続され、第１
及び第２の抵抗体１７、１８の接続点がアース接続され
ている。
【００３２】この発熱体制御回路Ａは、発熱抵抗体８の
温度が設定温度より低くなると、発熱抵抗体８の抵抗値
が低下してブリッジ回路の中点間に電位差が生じるた
め、オペアンプ１５の出力によりトランジスタ１６がON
して発熱抵抗体８に電流が流れることにより、発熱抵抗
体８の温度が上昇する。その後、発熱抵抗体８の温度が
設定温度まで上昇して抵抗値が大きくなり、中点間の電
位差が無くなると、オペアンプ１５の出力によりトラン
ジスタ１６がOFF して発熱抵抗体８への電流供給が遮断
される。これにより、発熱抵抗体８は、吸気温検出抵抗
体７で検出される吸気温度より所定温度だけ高い設定温
度に制御される。
温度が設定温度より低くなると、発熱抵抗体８の抵抗値
が低下してブリッジ回路の中点間に電位差が生じるた
め、オペアンプ１５の出力によりトランジスタ１６がON
して発熱抵抗体８に電流が流れることにより、発熱抵抗
体８の温度が上昇する。その後、発熱抵抗体８の温度が
設定温度まで上昇して抵抗値が大きくなり、中点間の電
位差が無くなると、オペアンプ１５の出力によりトラン
ジスタ１６がOFF して発熱抵抗体８への電流供給が遮断
される。これにより、発熱抵抗体８は、吸気温検出抵抗
体７で検出される吸気温度より所定温度だけ高い設定温
度に制御される。
【００３３】出力回路Ｂは、２個の測温抵抗体９と固定
値を有する２個の抵抗体１９、２０とで形成されるブリ
ッジ回路（本発明の第１のブリッジ回路）を構成してい
る。このブリッジ回路は、第１の測温抵抗体９ａと第２
の測温抵抗体９ｂとをブリッジ回路の対角に配置して形
成される。従って、２個の抵抗体１９、２０は、一方の
抵抗体１９が第１の測温抵抗体９ａの低電位側に接続さ
れ、他方の抵抗体２０が第２の測温抵抗体９ｂの高電位
側に接続される。なお、２個の抵抗体１９、２０は抵抗
値が同一である。
値を有する２個の抵抗体１９、２０とで形成されるブリ
ッジ回路（本発明の第１のブリッジ回路）を構成してい
る。このブリッジ回路は、第１の測温抵抗体９ａと第２
の測温抵抗体９ｂとをブリッジ回路の対角に配置して形
成される。従って、２個の抵抗体１９、２０は、一方の
抵抗体１９が第１の測温抵抗体９ａの低電位側に接続さ
れ、他方の抵抗体２０が第２の測温抵抗体９ｂの高電位
側に接続される。なお、２個の抵抗体１９、２０は抵抗
値が同一である。
【００３４】ここで、測温抵抗体９の検出温度と吸気流
れとの関係について、図５及び図６を基に説明する。吸
気管３に吸気流れが生じると、発熱抵抗体８に温度分布
が生じる。つまり、発熱抵抗体８は、吸気温度より所定
温度だけ高い設定温度に制御されるため、吸気流れによ
り発熱抵抗体８の上流部側が冷却されて温度が低下する
と、その分だけ下流部側の温度が上昇して、図５に示す
様な温度分布を生じる。この温度分布は、吸気量が多く
なる程、温度勾配が大きくなる。なお、図中の実線グラ
フは、吸気がエンジンに向かって流れる時（順流と呼
ぶ）の温度分布を示し、破線グラフは、吸気管３を吸気
が逆流する時（逆流と呼ぶ）の温度分布を示している。
れとの関係について、図５及び図６を基に説明する。吸
気管３に吸気流れが生じると、発熱抵抗体８に温度分布
が生じる。つまり、発熱抵抗体８は、吸気温度より所定
温度だけ高い設定温度に制御されるため、吸気流れによ
り発熱抵抗体８の上流部側が冷却されて温度が低下する
と、その分だけ下流部側の温度が上昇して、図５に示す
様な温度分布を生じる。この温度分布は、吸気量が多く
なる程、温度勾配が大きくなる。なお、図中の実線グラ
フは、吸気がエンジンに向かって流れる時（順流と呼
ぶ）の温度分布を示し、破線グラフは、吸気管３を吸気
が逆流する時（逆流と呼ぶ）の温度分布を示している。
【００３５】測温抵抗体９は、吸気流れが順流の時に、
発熱抵抗体８の上流側近傍に配置されているので、発熱
抵抗体８の上流部と同様の温度変化を示す。つまり、測
温抵抗体９の検出温度は、図６に示す様に、無風時（吸
気量＝０）の検出温度を基準温度と呼ぶ時に、順流の時
に基準温度より低くなり、逆流の時に基準温度より高く
なる。また、吸気の流れ方向に係わらず、吸気量が多く
なる程、測温抵抗体９の検出温度と基準温度との温度差
が大きくなる。
発熱抵抗体８の上流側近傍に配置されているので、発熱
抵抗体８の上流部と同様の温度変化を示す。つまり、測
温抵抗体９の検出温度は、図６に示す様に、無風時（吸
気量＝０）の検出温度を基準温度と呼ぶ時に、順流の時
に基準温度より低くなり、逆流の時に基準温度より高く
なる。また、吸気の流れ方向に係わらず、吸気量が多く
なる程、測温抵抗体９の検出温度と基準温度との温度差
が大きくなる。
【００３６】増幅回路Ｃは、ブリッジ回路の中点間に生
じる電位差を増幅（ゲインとオフセット）してＥＣＵ
（図示しない）に出力する。ＥＣＵは、例えば電圧と吸
気量との相関マップを有しており、回路ユニット５（増
幅回路Ｃ）から出力された電圧に基づいて吸気量を検出
する。
じる電位差を増幅（ゲインとオフセット）してＥＣＵ
（図示しない）に出力する。ＥＣＵは、例えば電圧と吸
気量との相関マップを有しており、回路ユニット５（増
幅回路Ｃ）から出力された電圧に基づいて吸気量を検出
する。
【００３７】次に、第１実施例の作用及び効果を説明す
る。本実施例のエアフロメータ１は、発熱抵抗体８の上
流側近傍に第１の測温抵抗体９ａと第２の測温抵抗体９
ｂとを配置し、その第１及び第２の測温抵抗体９ａ、９
ｂをブリッジ回路（出力回路Ｂ）の対角に配置してい
る。この構成によれば、ブリッジ回路における一方の中
点の電位が高くなると、他方の中点の電位が低くなり、
一方の中点の電位が低くなると、他方の中点の電位が高
くなる。従って、増幅回路Ｃにて両中点の電位を差動増
幅することにより、従来の流量測定装置より大きな出力
を得ることができる。
る。本実施例のエアフロメータ１は、発熱抵抗体８の上
流側近傍に第１の測温抵抗体９ａと第２の測温抵抗体９
ｂとを配置し、その第１及び第２の測温抵抗体９ａ、９
ｂをブリッジ回路（出力回路Ｂ）の対角に配置してい
る。この構成によれば、ブリッジ回路における一方の中
点の電位が高くなると、他方の中点の電位が低くなり、
一方の中点の電位が低くなると、他方の中点の電位が高
くなる。従って、増幅回路Ｃにて両中点の電位を差動増
幅することにより、従来の流量測定装置より大きな出力
を得ることができる。
【００３８】特に、本実施例では、発熱抵抗体８の温度
変化に応じて第１及び第２の測温抵抗体９ａ、９ｂが略
同一の抵抗値を示すと共に、２個の抵抗体１９、２０の
抵抗値が同一であることから、従来の流量測定装置と比
較して略２倍の出力を得ることができる。その結果、増
幅回路Ｃの増幅率（ゲイン）を小さくできるので（図７
参照）、温度特性の影響を受け難く、吸気温度が変化し
ても出力が大きく変化することはなく、正確な流量検出
が可能である。
変化に応じて第１及び第２の測温抵抗体９ａ、９ｂが略
同一の抵抗値を示すと共に、２個の抵抗体１９、２０の
抵抗値が同一であることから、従来の流量測定装置と比
較して略２倍の出力を得ることができる。その結果、増
幅回路Ｃの増幅率（ゲイン）を小さくできるので（図７
参照）、温度特性の影響を受け難く、吸気温度が変化し
ても出力が大きく変化することはなく、正確な流量検出
が可能である。
【００３９】また、増幅回路Ｃでは、ブリッジ回路にお
ける中点間の電位差を増幅しているので、吸気流れが生
じていない時の出力電圧を略０Ｖに近づけることができ
る。その結果、所定の増幅率（オフセット）を得るため
に必要な調整精度を低くできる（ラフにできる）ので、
回路調整が容易である（図８参照）。
ける中点間の電位差を増幅しているので、吸気流れが生
じていない時の出力電圧を略０Ｖに近づけることができ
る。その結果、所定の増幅率（オフセット）を得るため
に必要な調整精度を低くできる（ラフにできる）ので、
回路調整が容易である（図８参照）。
【００４０】（第２実施例）図９はエアフロメータ１の
制御回路図、図１０はエアフロメータ１に使用される吸
気量センサ２の平面図である。本実施例は、第１及び第
２の測温抵抗体９ａ、９ｂと共にブリッジ回路を形成す
る２個の抵抗体２１、２２を、吸気温度に応じて抵抗値
が変化するものとした一例である。
制御回路図、図１０はエアフロメータ１に使用される吸
気量センサ２の平面図である。本実施例は、第１及び第
２の測温抵抗体９ａ、９ｂと共にブリッジ回路を形成す
る２個の抵抗体２１、２２を、吸気温度に応じて抵抗値
が変化するものとした一例である。
【００４１】出力回路Ｂを構成するブリッジ回路（図９
参照）に使用される第１及び第２の測温抵抗体９ａ、９
ｂは、第１実施例で説明した様に、温度に応じて抵抗値
が変化するため、発熱抵抗体８からの熱影響だけでな
く、吸気温度の影響も受ける。従って、吸気温度に応じ
て抵抗値が変化する２個の抵抗体２１、２２をブリッジ
回路に使用することで温度特性のずれを補償することが
でき、吸気温度が変化しても安定した出力を得ることが
できる。また、図１０に示す様に、２個の抵抗体２１、
２２を他の抵抗体（吸気温検出抵抗体７、発熱抵抗体
８、測温抵抗体９）と共に同一の基板６上に設けること
により、抵抗値のばらつきを極力小さくできる。
参照）に使用される第１及び第２の測温抵抗体９ａ、９
ｂは、第１実施例で説明した様に、温度に応じて抵抗値
が変化するため、発熱抵抗体８からの熱影響だけでな
く、吸気温度の影響も受ける。従って、吸気温度に応じ
て抵抗値が変化する２個の抵抗体２１、２２をブリッジ
回路に使用することで温度特性のずれを補償することが
でき、吸気温度が変化しても安定した出力を得ることが
できる。また、図１０に示す様に、２個の抵抗体２１、
２２を他の抵抗体（吸気温検出抵抗体７、発熱抵抗体
８、測温抵抗体９）と共に同一の基板６上に設けること
により、抵抗値のばらつきを極力小さくできる。
【００４２】（第３実施例）図１１はエアフロメータ１
の制御回路図、図１２はエアフロメータ１に使用される
吸気量センサ２の平面図である。本実施例は、発熱体制
御回路Ａに使用されるブリッジ回路（図１１参照）を形
成する全ての抵抗体（吸気温検出抵抗体７、発熱抵抗体
８、第１及び第２の抵抗体１７、１８）を同一の基板６
上に形成した場合の一例である。
の制御回路図、図１２はエアフロメータ１に使用される
吸気量センサ２の平面図である。本実施例は、発熱体制
御回路Ａに使用されるブリッジ回路（図１１参照）を形
成する全ての抵抗体（吸気温検出抵抗体７、発熱抵抗体
８、第１及び第２の抵抗体１７、１８）を同一の基板６
上に形成した場合の一例である。
【００４３】基板６上に設けられる抵抗体の抵抗値がば
らつく要因は、膜厚（第１実施例ではPt膜の厚さ）のば
らつきに因るところが大きい。従って、第１及び第２の
抵抗体１７、１８が吸気温検出抵抗体７及び発熱抵抗体
８と共に同一の基板６上に形成されていないと、製品毎
に抵抗値のばらつきを調整する必要が生じる。これに対
し、同一の基板６上であれば膜厚が安定しているため、
ブリッジ回路を形成する全ての抵抗体を１つの基板６上
に形成する（図１２参照）ことにより、抵抗値のばらつ
きを極力小さくできるため、レーザトリミング等による
回路調整（抵抗値の調整）を廃止できる。
らつく要因は、膜厚（第１実施例ではPt膜の厚さ）のば
らつきに因るところが大きい。従って、第１及び第２の
抵抗体１７、１８が吸気温検出抵抗体７及び発熱抵抗体
８と共に同一の基板６上に形成されていないと、製品毎
に抵抗値のばらつきを調整する必要が生じる。これに対
し、同一の基板６上であれば膜厚が安定しているため、
ブリッジ回路を形成する全ての抵抗体を１つの基板６上
に形成する（図１２参照）ことにより、抵抗値のばらつ
きを極力小さくできるため、レーザトリミング等による
回路調整（抵抗値の調整）を廃止できる。
【００４４】（第４実施例）図１３はエアフロメータ１
の制御回路図、図１４はエアフロメータ１に使用される
吸気量センサ２の平面図である。本実施例は、増幅回路
Ｃの増幅率（ゲインとオフセット）を電気トリムにて調
整する場合の一例である。この電気トリムとは、増幅回
路Ｃに設けられた電気トリム端子２３（本発明の調整端
子：図１３参照）に、製品の外部から電気信号（例え
ば、シリアルのデジタル信号やアナログ信号）を入力し
て、増幅回路Ｃに内蔵された不揮発性メモリ等に所定の
増幅率と成るようにデータを書き込み、その書き込まれ
たデータに基づいて出力調整することを言う。
の制御回路図、図１４はエアフロメータ１に使用される
吸気量センサ２の平面図である。本実施例は、増幅回路
Ｃの増幅率（ゲインとオフセット）を電気トリムにて調
整する場合の一例である。この電気トリムとは、増幅回
路Ｃに設けられた電気トリム端子２３（本発明の調整端
子：図１３参照）に、製品の外部から電気信号（例え
ば、シリアルのデジタル信号やアナログ信号）を入力し
て、増幅回路Ｃに内蔵された不揮発性メモリ等に所定の
増幅率と成るようにデータを書き込み、その書き込まれ
たデータに基づいて出力調整することを言う。
【００４５】増幅回路Ｃは、測温抵抗体９に印加される
電圧（ゲイン電圧）を変化させてゲイン調整を行うゲイ
ン設定回路（図示しない）と、オフセット電圧を変化さ
せてオフセット調整を行うオフセット設定回路（図示し
ない）とを有し、上記のメモリに書き込まれたデータに
基づいてゲイン電圧及びオフセット電圧を変化させるこ
とにより、所定の増幅率に調整する。この電気トリム調
整では、増幅回路Ｃの増幅率を外部からの電気信号によ
って調整するので、高価なレーザトリミング装置を使用
する必要がなく、回路調整を安価に且つ容易に実施でき
る。
電圧（ゲイン電圧）を変化させてゲイン調整を行うゲイ
ン設定回路（図示しない）と、オフセット電圧を変化さ
せてオフセット調整を行うオフセット設定回路（図示し
ない）とを有し、上記のメモリに書き込まれたデータに
基づいてゲイン電圧及びオフセット電圧を変化させるこ
とにより、所定の増幅率に調整する。この電気トリム調
整では、増幅回路Ｃの増幅率を外部からの電気信号によ
って調整するので、高価なレーザトリミング装置を使用
する必要がなく、回路調整を安価に且つ容易に実施でき
る。
【００４６】但し、電気トリム調整では、ゲイン調整時
に測温抵抗体９の印加電圧を変化させるため、ゲイン調
整を行うことによって温度特性が変化し、吸気温度に応
じて出力が変化するという問題が生じる。これに対し、
本実施例の増幅回路Ｃは、図１３に示す様に、吸気温度
に応じて抵抗値が変化する第３の抵抗体２４を有し、こ
の第３の抵抗体２４により電圧降下する第１のオフセッ
ト電圧と、吸気温度が変化しても電圧値が変化しない第
２のオフセット電圧とでオフセット電圧を構成してい
る。なお、第３の抵抗体２４は、図１４に示す様に、他
の抵抗体と共に同一の基板６上に形成されている。
に測温抵抗体９の印加電圧を変化させるため、ゲイン調
整を行うことによって温度特性が変化し、吸気温度に応
じて出力が変化するという問題が生じる。これに対し、
本実施例の増幅回路Ｃは、図１３に示す様に、吸気温度
に応じて抵抗値が変化する第３の抵抗体２４を有し、こ
の第３の抵抗体２４により電圧降下する第１のオフセッ
ト電圧と、吸気温度が変化しても電圧値が変化しない第
２のオフセット電圧とでオフセット電圧を構成してい
る。なお、第３の抵抗体２４は、図１４に示す様に、他
の抵抗体と共に同一の基板６上に形成されている。
【００４７】これにより、第１のオフセット電圧が吸気
温度に応じて変化するので、温度特性が変化するオフセ
ット調整を行うことができ、ゲイン調整によって生じた
温度特性の変化分をキャンセルできる。その結果、電気
トリムによって増幅率を調整した場合でも、吸気温度に
応じて出力が変化することはなく、正確な流量検出が可
能となる。なお、この第４実施例は、第１〜第３実施例
の構成（第１の測温抵抗体９ａと第２の測温抵抗体９ｂ
を対角に配置したブリッジ回路を有する）に適用できる
だけでなく、従来の流量測定装置（測温抵抗体を発熱抵
抗体の上流側近傍と下流側近傍との双方に配置し、この
双方の測温抵抗体をブリッジ回路の対角に配置するので
はなく、ブリッジ回路の隣り合う位置に配置したもの）
にも適用できる。
温度に応じて変化するので、温度特性が変化するオフセ
ット調整を行うことができ、ゲイン調整によって生じた
温度特性の変化分をキャンセルできる。その結果、電気
トリムによって増幅率を調整した場合でも、吸気温度に
応じて出力が変化することはなく、正確な流量検出が可
能となる。なお、この第４実施例は、第１〜第３実施例
の構成（第１の測温抵抗体９ａと第２の測温抵抗体９ｂ
を対角に配置したブリッジ回路を有する）に適用できる
だけでなく、従来の流量測定装置（測温抵抗体を発熱抵
抗体の上流側近傍と下流側近傍との双方に配置し、この
双方の測温抵抗体をブリッジ回路の対角に配置するので
はなく、ブリッジ回路の隣り合う位置に配置したもの）
にも適用できる。
【００４８】（第５実施例）図１５はエアフロメータ１
の制御回路図である。本実施例のエアフロメータ１は、
第１実施例と同様に、略Ｕ字状のバイパス通路４ａ（流
体通路）を形成するセンサボディ４と、バイパス通路４
ａに配置されて吸気流れに晒されされる吸気量センサ
２、及び吸気量センサ２と信号線（例えばプリント配
線）によって電気的に接続された回路ユニット５より構
成される（図３参照）。
の制御回路図である。本実施例のエアフロメータ１は、
第１実施例と同様に、略Ｕ字状のバイパス通路４ａ（流
体通路）を形成するセンサボディ４と、バイパス通路４
ａに配置されて吸気流れに晒されされる吸気量センサ
２、及び吸気量センサ２と信号線（例えばプリント配
線）によって電気的に接続された回路ユニット５より構
成される（図３参照）。
【００４９】吸気量センサ２は、吸気量及び吸気の流れ
方向に関する情報を検出するもので、図１６に示す様
に、１枚の半導体基板６（Si基板）を有し、この半導体
基板６に、第１の流量検出部を構成する上流側ヒータ２
６と上流側温度計２５、第２の流量検出部を構成する下
流側ヒータ２８と下流側温度計２７、補正用温度計２９
（後述する）、及びリード部L1〜L8が設けられ、このリ
ード部L1〜L8に、回路ユニット５との接続端子となるパ
ッドP1〜P8が形成されている。
方向に関する情報を検出するもので、図１６に示す様
に、１枚の半導体基板６（Si基板）を有し、この半導体
基板６に、第１の流量検出部を構成する上流側ヒータ２
６と上流側温度計２５、第２の流量検出部を構成する下
流側ヒータ２８と下流側温度計２７、補正用温度計２９
（後述する）、及びリード部L1〜L8が設けられ、このリ
ード部L1〜L8に、回路ユニット５との接続端子となるパ
ッドP1〜P8が形成されている。
【００５０】上流側ヒータ２６と下流側ヒータ２８は、
それぞれ電流の供給を受けて発熱する抵抗体であると共
に、その抵抗温度係数の変化に基づいて自身の温度を感
知する感温体としても機能する。上流側温度計２５と下
流側温度計２７は、吸気温度を検出するための抵抗体で
あり、それぞれ上流側ヒータ２６及び下流側ヒータ２８
の熱が温度検出に影響を及ぼさない様に、上流側温度計
２５及び下流側温度計２７から所定距離だけ離れた位置
に設けられる。
それぞれ電流の供給を受けて発熱する抵抗体であると共
に、その抵抗温度係数の変化に基づいて自身の温度を感
知する感温体としても機能する。上流側温度計２５と下
流側温度計２７は、吸気温度を検出するための抵抗体で
あり、それぞれ上流側ヒータ２６及び下流側ヒータ２８
の熱が温度検出に影響を及ぼさない様に、上流側温度計
２５及び下流側温度計２７から所定距離だけ離れた位置
に設けられる。
【００５１】ここで、吸気量センサ２の製造工程を図１
７に基づいて説明する。 第１工程…半導体基板６の表面に下部膜１０を形成す
る。この下部膜１０は、例えばSi3N4 膜とSiO2膜とを組
み合わせた２層膜である。この２層膜を用いたのは、圧
縮応力膜と引っ張り応力膜とを組み合わせて下部膜１０
に生じる応力を緩和させるためである。なお、半導体基
板６の裏面には、Si3N4 膜１１が形成される。
７に基づいて説明する。 第１工程…半導体基板６の表面に下部膜１０を形成す
る。この下部膜１０は、例えばSi3N4 膜とSiO2膜とを組
み合わせた２層膜である。この２層膜を用いたのは、圧
縮応力膜と引っ張り応力膜とを組み合わせて下部膜１０
に生じる応力を緩和させるためである。なお、半導体基
板６の裏面には、Si3N4 膜１１が形成される。
【００５２】第２工程…下部膜１０上に抵抗体（上流側
ヒータ２６、下流側ヒータ２８、上流側温度計２５、下
流側温度計２７、補正用温度計２９、リード部L1〜L8）
を形成する目的として、下部膜１０の上に接着層（例え
ば50ÅのＴｉ層）を介してPt膜１２を200 ℃で真空蒸着
機により2000Å堆積させる（図１７(a) 参照）。なお、
抵抗体の材料としては、ポリシリコン、NiCr、TaN 、Si
C 、W 、Ti等、抵抗体として働くものであれば何でも良
い。
ヒータ２６、下流側ヒータ２８、上流側温度計２５、下
流側温度計２７、補正用温度計２９、リード部L1〜L8）
を形成する目的として、下部膜１０の上に接着層（例え
ば50ÅのＴｉ層）を介してPt膜１２を200 ℃で真空蒸着
機により2000Å堆積させる（図１７(a) 参照）。なお、
抵抗体の材料としては、ポリシリコン、NiCr、TaN 、Si
C 、W 、Ti等、抵抗体として働くものであれば何でも良
い。
【００５３】第３工程…下部膜１０の上に形成されたPt
膜１２に対し、上流側ヒータ２６、下流側ヒータ２８、
上流側温度計２５、下流側温度計２７、補正用温度計２
９、リード部L1〜L8が、それぞれ所定の形状となるよう
に、エッチング処理により不要な部分を除去する（図１
７(b) 参照）。 第４工程…各抵抗体の上部に保護膜１３を形成する（図
１７(c) 参照）。この保護膜１３は、下部膜１０と同様
に、Si3N4 膜とSiO2膜とを組み合わせた２層膜とする。
但し、保護膜１３として作用するものであれば、TiO2、
Al2O3 、Ta2O5、MgO 膜等の単一膜あるいは多層膜でも
何でも良い。
膜１２に対し、上流側ヒータ２６、下流側ヒータ２８、
上流側温度計２５、下流側温度計２７、補正用温度計２
９、リード部L1〜L8が、それぞれ所定の形状となるよう
に、エッチング処理により不要な部分を除去する（図１
７(b) 参照）。 第４工程…各抵抗体の上部に保護膜１３を形成する（図
１７(c) 参照）。この保護膜１３は、下部膜１０と同様
に、Si3N4 膜とSiO2膜とを組み合わせた２層膜とする。
但し、保護膜１３として作用するものであれば、TiO2、
Al2O3 、Ta2O5、MgO 膜等の単一膜あるいは多層膜でも
何でも良い。
【００５４】第５工程…半導体基板６に空洞部１４を形
成して薄膜部MBを設ける（図１７(d) 参照）。空洞部１
４は、半導体基板６の裏面側から表面側へ向かって開口
面積が次第に減少する矩形状に形成される。具体的に
は、半導体基板６の裏面に堆積させたSi3N4 膜１１を部
分的にエッチングして基板裏面を露出させた後、TMAH溶
液によって半導体基板６の裏面側から異方性エッチング
を行って形成される。この時のエッチングは、TMAH溶液
による異方性エッチングだけでなく、空洞部１４が形成
できれば何でも良い。
成して薄膜部MBを設ける（図１７(d) 参照）。空洞部１
４は、半導体基板６の裏面側から表面側へ向かって開口
面積が次第に減少する矩形状に形成される。具体的に
は、半導体基板６の裏面に堆積させたSi3N4 膜１１を部
分的にエッチングして基板裏面を露出させた後、TMAH溶
液によって半導体基板６の裏面側から異方性エッチング
を行って形成される。この時のエッチングは、TMAH溶液
による異方性エッチングだけでなく、空洞部１４が形成
できれば何でも良い。
【００５５】薄膜部MBは、上流側ヒータ２６と下流側ヒ
ータ２８とが形成される位置に設けられ、吸気量センサ
２の他の箇所と比べて、その膜厚が薄く形成されるた
め、熱容量が低く抑えられ、且つ吸気量センサ２の他の
箇所との熱的な絶縁が図られている。これにより、薄膜
部MBに設けられる上流側ヒータ２６と下流側ヒータ２８
は、半導体基板６の温度に影響されることなく、吸気量
の変化に感度良く応答することができる。
ータ２８とが形成される位置に設けられ、吸気量センサ
２の他の箇所と比べて、その膜厚が薄く形成されるた
め、熱容量が低く抑えられ、且つ吸気量センサ２の他の
箇所との熱的な絶縁が図られている。これにより、薄膜
部MBに設けられる上流側ヒータ２６と下流側ヒータ２８
は、半導体基板６の温度に影響されることなく、吸気量
の変化に感度良く応答することができる。
【００５６】回路ユニット５は、図１５に示す様に、吸
気量センサ２にて検出された情報に基づいて、吸気量及
び吸気の流れ方向に応じた電気信号（電圧信号）を生成
する信号生成回路SGと、この信号生成回路SGにて生成さ
れた電気信号を増幅する増幅回路ACとを備え、この増幅
回路ACで増幅された電気信号が、吸気量及び吸気の流れ
方向を示す検出結果として、出力端子３０より図示しな
いＥＣＵ（エンジン制御装置）に出力される。信号生成
回路SGは、上流側ホイーストンブリッジ回路（上流側ブ
リッジ回路UHB と略す）と、下流側ホイーストンブリッ
ジ回路（下流側ブリッジ回路DHB と略す）、及び差動増
幅回路COP 等で構成される。
気量センサ２にて検出された情報に基づいて、吸気量及
び吸気の流れ方向に応じた電気信号（電圧信号）を生成
する信号生成回路SGと、この信号生成回路SGにて生成さ
れた電気信号を増幅する増幅回路ACとを備え、この増幅
回路ACで増幅された電気信号が、吸気量及び吸気の流れ
方向を示す検出結果として、出力端子３０より図示しな
いＥＣＵ（エンジン制御装置）に出力される。信号生成
回路SGは、上流側ホイーストンブリッジ回路（上流側ブ
リッジ回路UHB と略す）と、下流側ホイーストンブリッ
ジ回路（下流側ブリッジ回路DHB と略す）、及び差動増
幅回路COP 等で構成される。
【００５７】上流側ブリッジ回路UHB は、上流側ヒータ
２６と上流側温度計２５、及び上流側ヒータ２６に直列
接続される抵抗体３２と上流側温度計２５に直列接続さ
れる抵抗体３１とで形成され、上流側ヒータ２６と上流
側温度計２５との接続点Paがトランジスタ３３を介して
電源端子に接続され、抵抗体３１と抵抗体３２との接続
点UGがアース接続されている。また、ブリッジ回路UHB
の２つの中間点Ua、Ubにはオペアンプ３４が接続されて
いる。このオペアンプ３４は、上流側ヒータ２６での電
圧降下によって生じる中間点Ubの電位と、上流側温度計
２５での電圧降下によって生じる中間点Uaの電位とが取
り込まれ、上流側ヒータ２６での電圧降下と上流側温度
計２５での電圧降下とが等しくなる様に、言い換える
と、ブリッジ回路UHB の平衡条件を成立させるべく、取
り込まれた電位差に応じてトランジスタ３３を制御す
る。
２６と上流側温度計２５、及び上流側ヒータ２６に直列
接続される抵抗体３２と上流側温度計２５に直列接続さ
れる抵抗体３１とで形成され、上流側ヒータ２６と上流
側温度計２５との接続点Paがトランジスタ３３を介して
電源端子に接続され、抵抗体３１と抵抗体３２との接続
点UGがアース接続されている。また、ブリッジ回路UHB
の２つの中間点Ua、Ubにはオペアンプ３４が接続されて
いる。このオペアンプ３４は、上流側ヒータ２６での電
圧降下によって生じる中間点Ubの電位と、上流側温度計
２５での電圧降下によって生じる中間点Uaの電位とが取
り込まれ、上流側ヒータ２６での電圧降下と上流側温度
計２５での電圧降下とが等しくなる様に、言い換える
と、ブリッジ回路UHB の平衡条件を成立させるべく、取
り込まれた電位差に応じてトランジスタ３３を制御す
る。
【００５８】上記のブリッジ回路UHB は、平衡条件が成
立した時に、上流側ヒータ２６の温度が上流側温度計２
５で計測される吸気温度より所定値（例えば200 ℃）だ
け高くなる様に設定されている。なお、環境温度に係わ
らず、上流側ヒータ２６の温度が上流側温度計２５で計
測される吸気温度より所定値だけ高くなる時に上記平衡
条件が成立するために、上流側ヒータ２６と上流側温度
計２５とは、抵抗温度係数が互いに等しく設定されてい
る。
立した時に、上流側ヒータ２６の温度が上流側温度計２
５で計測される吸気温度より所定値（例えば200 ℃）だ
け高くなる様に設定されている。なお、環境温度に係わ
らず、上流側ヒータ２６の温度が上流側温度計２５で計
測される吸気温度より所定値だけ高くなる時に上記平衡
条件が成立するために、上流側ヒータ２６と上流側温度
計２５とは、抵抗温度係数が互いに等しく設定されてい
る。
【００５９】下流側ブリッジ回路DHB は、下流側ヒータ
２８と下流側温度計２７、及び下流側ヒータ２８に直列
接続される抵抗体３６と下流側温度計２７に直列接続さ
れる抵抗体３５とで形成され、下流側ヒータ２８と下流
側温度計２７との接続点Pbがトランジスタ３７を介して
電源端子に接続され、抵抗体３５と抵抗体３６との接続
点DGがアース接続されている。また、ブリッジ回路DHB
の２つの中間点Da、Dbにはオペアンプ３８が接続されて
いる。このオペアンプ３８の働き、及びブリッジ回路DH
B の機能は、上流側と同じであり、その説明は省略す
る。
２８と下流側温度計２７、及び下流側ヒータ２８に直列
接続される抵抗体３６と下流側温度計２７に直列接続さ
れる抵抗体３５とで形成され、下流側ヒータ２８と下流
側温度計２７との接続点Pbがトランジスタ３７を介して
電源端子に接続され、抵抗体３５と抵抗体３６との接続
点DGがアース接続されている。また、ブリッジ回路DHB
の２つの中間点Da、Dbにはオペアンプ３８が接続されて
いる。このオペアンプ３８の働き、及びブリッジ回路DH
B の機能は、上流側と同じであり、その説明は省略す
る。
【００６０】差動増幅回路COP は、上流側ブリッジ回路
UHB から取り出される電位（中間点Ubの電位）と、下流
側ブリッジ回路DHB から取り出される電位（中間点Dbの
電位）とを取り込んで、両方の電位差に応じた信号を生
成する。増幅回路ACは、差動増幅回路COP にて生成され
る信号が小さく（図１８(a) 参照）、そのままの信号で
はＥＣＵ内のＡ／Ｄ変換（0-5V）に対して変化が小さい
（ビット誤差が生じる）ので、図１８(b) に示す様に、
差動増幅回路COP にて生成された信号を増幅（ゲイン：
一定割合変化、オフセット：一定値変化）して出力す
る。
UHB から取り出される電位（中間点Ubの電位）と、下流
側ブリッジ回路DHB から取り出される電位（中間点Dbの
電位）とを取り込んで、両方の電位差に応じた信号を生
成する。増幅回路ACは、差動増幅回路COP にて生成され
る信号が小さく（図１８(a) 参照）、そのままの信号で
はＥＣＵ内のＡ／Ｄ変換（0-5V）に対して変化が小さい
（ビット誤差が生じる）ので、図１８(b) に示す様に、
差動増幅回路COP にて生成された信号を増幅（ゲイン：
一定割合変化、オフセット：一定値変化）して出力す
る。
【００６１】但し、製品毎に増幅率が異なるため、各々
のばらつきを補正するために増幅率を調整する必要があ
る。この増幅率の調整は、外部からの電気信号によって
行われる。具体的には、増幅回路ACに接続された調整端
子３９（図１５参照）に外部から電気信号を入力して、
増幅回路ACに内蔵された不揮発性メモリ等に所定の増幅
率が得られるようにデータを書き込んで行われる。この
方法によれば、高価なレーザトリミング装置を使用する
必要がなく、製品組立後に増幅率の調整を行うことがで
きる。
のばらつきを補正するために増幅率を調整する必要があ
る。この増幅率の調整は、外部からの電気信号によって
行われる。具体的には、増幅回路ACに接続された調整端
子３９（図１５参照）に外部から電気信号を入力して、
増幅回路ACに内蔵された不揮発性メモリ等に所定の増幅
率が得られるようにデータを書き込んで行われる。この
方法によれば、高価なレーザトリミング装置を使用する
必要がなく、製品組立後に増幅率の調整を行うことがで
きる。
【００６２】また、上記のエアフロメータ１は、図１９
に示す様に、吸気量に対する出力特性が吸気温度に応じ
て変化するため、その変化分を補正する必要がある。更
に、図中製品No.1〜3 に示す様に、温度特性が製品によ
っても異なるため、製品毎のばらつきを補正する必要が
ある。なお、図１９は、吸気温度が20℃の時の出力特性
を基準として、吸気温度が80℃の時の出力特性を比較し
たものであり、図中製品No.1〜3 は、製品によるばらつ
きを示している。
に示す様に、吸気量に対する出力特性が吸気温度に応じ
て変化するため、その変化分を補正する必要がある。更
に、図中製品No.1〜3 に示す様に、温度特性が製品によ
っても異なるため、製品毎のばらつきを補正する必要が
ある。なお、図１９は、吸気温度が20℃の時の出力特性
を基準として、吸気温度が80℃の時の出力特性を比較し
たものであり、図中製品No.1〜3 は、製品によるばらつ
きを示している。
【００６３】これに対し、本実施例では、増幅回路ACに
て設定されるオフセット値に温度補正分を含ませると共
に、その温度補正分の割合を調整して全体のオフセット
値が決定される。つまり、図２０に示す様に、温度補正
分として設定される第１のオフセット値と、温度補正分
以外に設定される第２のオフセット値とを加算して全体
のオフセット値が求められ、且つ図２１に示す様に、第
１のオフセット値と第２のオフセット値との割合を調整
することにより、全体のオフセット値が決定される。
て設定されるオフセット値に温度補正分を含ませると共
に、その温度補正分の割合を調整して全体のオフセット
値が決定される。つまり、図２０に示す様に、温度補正
分として設定される第１のオフセット値と、温度補正分
以外に設定される第２のオフセット値とを加算して全体
のオフセット値が求められ、且つ図２１に示す様に、第
１のオフセット値と第２のオフセット値との割合を調整
することにより、全体のオフセット値が決定される。
【００６４】ここで、温度補正分として設定される第１
のオフセット値は、補正用温度計２９（図１５参照）で
得られた温度情報（吸気温度）に応じて抵抗値が変化す
る可変抵抗体（本発明の第１のオフセット設定領域：図
示せず）により設定され、第２のオフセット値は、補正
用温度計２９で得られた温度情報によって抵抗値が変化
しない固定抵抗体（本発明の第２のオフセット設定領
域：図示せず）によって設定される。また、第１のオフ
セット値と第２のオフセット値との割合は、外部からの
電気信号を調整端子３９に入力して、可変抵抗体と固定
抵抗体との割合を変更することにより調整できる。
のオフセット値は、補正用温度計２９（図１５参照）で
得られた温度情報（吸気温度）に応じて抵抗値が変化す
る可変抵抗体（本発明の第１のオフセット設定領域：図
示せず）により設定され、第２のオフセット値は、補正
用温度計２９で得られた温度情報によって抵抗値が変化
しない固定抵抗体（本発明の第２のオフセット設定領
域：図示せず）によって設定される。また、第１のオフ
セット値と第２のオフセット値との割合は、外部からの
電気信号を調整端子３９に入力して、可変抵抗体と固定
抵抗体との割合を変更することにより調整できる。
【００６５】本実施例の構成によれば、増幅回路ACで決
定される増幅率に温度依存性を持たせることができるの
で、図２２に示す様に、吸気温度が変化した場合でも、
吸気量に関係なく、流量特性の変化率を略０％に抑える
ことが可能である。また、製品によって温度特性が異な
る場合でも、製品毎に増幅率の温度依存率を調整（第１
のオフセット値と第２のオフセット値との割合を調整）
できるので、製品毎のばらつきを非常に小さくできる。
定される増幅率に温度依存性を持たせることができるの
で、図２２に示す様に、吸気温度が変化した場合でも、
吸気量に関係なく、流量特性の変化率を略０％に抑える
ことが可能である。また、製品によって温度特性が異な
る場合でも、製品毎に増幅率の温度依存率を調整（第１
のオフセット値と第２のオフセット値との割合を調整）
できるので、製品毎のばらつきを非常に小さくできる。
【００６６】なお、製品毎に増幅率の温度依存率を調整
しなかった場合（つまり、図１９に示す製品No.2、No.3
に対して、製品No.1と同じ増幅率を与えた場合）には、
製品No.1と製品No.2及びNo.3とで温度特性が異なってい
るため、製品No.2、No.3のばらつきを抑えることができ
ず、正確な流量検出ができない（図２３参照）。また、
補正用温度計２９を吸気量センサ２に設けている（図１
６参照）ので、吸気温度が過渡的に変化している場合で
も、正確に補正することができる。
しなかった場合（つまり、図１９に示す製品No.2、No.3
に対して、製品No.1と同じ増幅率を与えた場合）には、
製品No.1と製品No.2及びNo.3とで温度特性が異なってい
るため、製品No.2、No.3のばらつきを抑えることができ
ず、正確な流量検出ができない（図２３参照）。また、
補正用温度計２９を吸気量センサ２に設けている（図１
６参照）ので、吸気温度が過渡的に変化している場合で
も、正確に補正することができる。
【００６７】（変形例）本発明の流量測定装置は、上記
の実施例に示したエアフロメータ１以外に、例えば、ガ
スメータのガス流量計、給湯器の燃焼空気量を計測する
空気量計測器等にも適用可能である。
の実施例に示したエアフロメータ１以外に、例えば、ガ
スメータのガス流量計、給湯器の燃焼空気量を計測する
空気量計測器等にも適用可能である。
【図１】エアフロメータの制御回路図である（第１実施
例）。
例）。
【図２】吸気量センサの平面図である（第１実施例）。
【図３】エアフロメータを吸気管に取り付けた状態を示
す断面図である。
す断面図である。
【図４】吸気量センサの製造工程図である。
【図５】吸気流れに対する発熱抵抗体の温度分布を示す
説明図である。
説明図である。
【図６】吸気量と測温抵抗体の検出温度との関係を示す
特性図である。
特性図である。
【図７】第１実施例の効果（回路の増幅率）を示す説明
図である。
図である。
【図８】第１実施例の効果（調整時に必要な精度）を示
す説明図である。
す説明図である。
【図９】エアフロメータの制御回路図である（第２実施
例）。
例）。
【図１０】吸気量センサの平面図である（第２実施
例）。
例）。
【図１１】エアフロメータの制御回路図である（第３実
施例）。
施例）。
【図１２】吸気量センサの平面図である（第３実施
例）。
例）。
【図１３】エアフロメータの制御回路図である（第４実
施例）。
施例）。
【図１４】吸気量センサの平面図である（第４実施
例）。
例）。
【図１５】エアフロメータの制御回路図である（第５実
施例）。
施例）。
【図１６】吸気量センサの平面図である（第５実施
例）。
例）。
【図１７】吸気量センサの製造工程図である（第５実施
例）。
例）。
【図１８】差動増幅回路にて生成される信号と、増幅回
路で増幅された信号とを比較した出力線図である。
路で増幅された信号とを比較した出力線図である。
【図１９】製品毎の温度特性のばらつきを示す出力特性
図である。
図である。
【図２０】オフセットの内容を示す出力線図である。
【図２１】吸気温度とオフセット値（第１のオフセット
と第２のオフセット値）との相関図である。
と第２のオフセット値）との相関図である。
【図２２】製品毎に温度特性のばらつきを調整した場合
の出力特性図である。
の出力特性図である。
【図２３】温度特性のばらつきを一定値で補正した場合
の出力特性図である。
の出力特性図である。
１ エアフロメータ（流量測定装置）
４ａ バイパス通路（流体通路）
６ 半導体基板
７ 吸気温検出抵抗体（流体温度検出用抵抗）
８ 発熱抵抗体
９ａ 第１の測温抵抗体（測温抵抗体９）
９ｂ 第２の測温抵抗体（測温抵抗体９）
１９ 出力回路に使用される第１の抵抗体（第１実施
例） ２０ 出力回路に使用される第２の抵抗体（第１実施
例） ２１ 出力回路に使用される第１の抵抗体（第２〜第
４実施例） ２２ 出力回路に使用される第２の抵抗体（第２〜第
４実施例） ２４ 第３の抵抗体（第４実施例） ２９ 補正用温度計（第３の抵抗体：第５実施例） ３９ 調整端子 Ａ 発熱体制御回路（第２のブリッジ回路） Ｂ 出力回路（第１のブリッジ回路） Ｃ 増幅回路（第１〜第４実施例） AC 増幅回路（第５実施例） SG 信号生成回路
例） ２０ 出力回路に使用される第２の抵抗体（第１実施
例） ２１ 出力回路に使用される第１の抵抗体（第２〜第
４実施例） ２２ 出力回路に使用される第２の抵抗体（第２〜第
４実施例） ２４ 第３の抵抗体（第４実施例） ２９ 補正用温度計（第３の抵抗体：第５実施例） ３９ 調整端子 Ａ 発熱体制御回路（第２のブリッジ回路） Ｂ 出力回路（第１のブリッジ回路） Ｃ 増幅回路（第１〜第４実施例） AC 増幅回路（第５実施例） SG 信号生成回路
Claims (11)
- 【請求項１】a)流体温度を検出するための流体温度検出
用抵抗と、流体流れに晒される発熱抵抗体とを有し、前
記流体温度検出用抵抗で検出される流体温度に対し、前
記発熱抵抗体の温度を所定温度だけ高温に制御する発熱
体制御回路と、 b)流体流れの一方向に対し前記発熱抵抗体の上流側近傍
に配置され、温度に応じて抵抗値が変化する測温抵抗体
を有し、この測温抵抗体を介して流体流量に応じた電圧
を出力する出力回路と、 c)この出力回路の出力電圧を増幅する増幅回路とを備え
た流量測定装置であって、 前記測温抵抗体は、第１の測温抵抗体と第２の測温抵抗
体とで構成され、 前記出力回路は、前記第１の測温抵抗体と前記第２の測
温抵抗体とを対角に配置した第１のブリッジ回路を有
し、 前記増幅回路は、前記第１のブリッジ回路における中点
間の電位差を増幅して出力することを特徴とする流量測
定装置。 - 【請求項２】請求項１に記載した流量測定装置におい
て、 前記第１の測温抵抗体と前記第２の測温抵抗体は、前記
発熱抵抗体からの熱影響を同等に受ける位置に配置さ
れ、且つ両者の抵抗値が略同一であることを特徴とする
流量測定装置。 - 【請求項３】請求項１または２に記載した流量測定装置
において、 流体温度に応じて抵抗値が変化する第１の抵抗体と第２
の抵抗体とを有し、 この第１及び第２の抵抗体と前記第１及び第２の測温抵
抗体とで前記第１のブリッジ回路を形成していることを
特徴とする流量測定装置。 - 【請求項４】請求項１〜３に記載した何れかの流量測定
装置において、 前記発熱体制御回路は、入力端子に対し前記流体温度検
出用抵抗と前記発熱抵抗体とを並列に接続した第２のブ
リッジ回路を有し、この第２のブリッジ回路を形成する
全ての抵抗体が同一の基板内に配置されていることを特
徴とする流量測定装置。 - 【請求項５】流体通路内に配置され、その流体通路を流
れる流体流量に関する情報を検出する流量検出部と、 この流量検出部で検出された流体情報に基づき、流体流
量に応じた電圧信号を生成する信号生成回路と、 この信号生成回路にて生成された電圧信号にゲインとオ
フセットを与えて増幅する増幅回路とを備えた流量測定
装置であって、 前記増幅回路は、ゲインを設定するゲイン設定回路と、
オフセットを設定するオフセット設定回路とを有し、 このオフセット設定回路は、設定されるオフセット値が
流体温度に応じて変化する第１のオフセット設定領域
と、設定されるオフセット値が流体温度に応じて変化し
ない第２のオフセット設定領域とを有し、前記第１のオ
フセット設定領域で設定された第１のオフセット値と前
記第２のオフセット設定領域で設定された第２のオフセ
ット値とを加算して全体のオフセット値が決定され、且
つ前記第１のオフセット設定領域と前記第２のオフセッ
ト設定領域との割合を外部からの電気信号によって調整
可能に設けられていることを特徴とする流量測定装置。 - 【請求項６】請求項５に記載した流量測定装置におい
て、 前記オフセット設定回路は、流体温度に応じて抵抗値が
変化する第３の抵抗体を有し、この第３の抵抗体により
前記第１のオフセット値が設定されることを特徴とする
流量測定装置。 - 【請求項７】請求項６に記載した流量測定装置におい
て、 前記第３の抵抗体は、前記流量検出部と共に同一の基板
上に設けられていることを特徴とする流量測定装置。 - 【請求項８】請求項７に記載した流量測定装置におい
て、 前記第３の抵抗体は、前記流量検出部から熱的及び電気
的に影響を受けない位置に配置されていることを特徴と
する流量測定装置。 - 【請求項９】請求項５〜８に記載した何れかの流量測定
装置において、 前記増幅回路は、前記ゲイン設定回路及びオフセット設
定回路に電気信号を伝送するための調整端子を有し、こ
の調整端子に外部からの電気信号を入力してゲイン調整
及びオフセット調整が行われることを特徴とする流量測
定装置。 - 【請求項１０】請求項５〜９に記載した何れかの流量測
定装置において、 前記流量検出部は、流体流れに配置される第１の流量検
出部と、この第１の流量検出部より下流側に配置される
第２の流量検出部とで構成され、 前記信号生成回路は、前記第１の流量検出部で検出され
た流体情報と前記第２の流量検出部で検出された流体情
報とに基づき、流体流量に応じた信号を生成することを
特徴とする流量測定装置。 - 【請求項１１】請求項５〜９に記載した何れかの流量測
定装置において、 前記流量検出部は、流体温度を検出するための流体温度
検出用抵抗と、この流体温度検出用抵抗で検出される流
体温度より所定温度だけ高温に制御される発熱抵抗体と
を有し、 前記信号生成回路は、流体流れの一方向に対し前記発熱
抵抗体の上流側近傍、あるいは前記発熱抵抗体の上流側
近傍と下流側近傍との双方に配置され、温度に応じて抵
抗値が変化する測温抵抗体を有し、この測温抵抗体を介
して流体流量に応じた電圧を出力することを特徴とする
流量測定装置。
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