JP2009229093A - 熱式流量計 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】発熱素子Rh、一対の感熱素子Ru,Rdおよび温度検出素子Rrを同一チップ上に形成したセンサチップを備え、発熱素子Rhおよび温度検出素子Rrと固定抵抗R1,R2とを用いて構成されるブリッジ回路であって、駆動電圧が帰還制御されて発熱温度を一定に保つヒータ回路が有する正の温度変化特性を、一対の感熱素子Ru,Rdと固定抵抗Rx,Ryとを用いて構成されるブリッジ回路であって、定電圧源にて駆動されるヒータ回路が有する負の温度変化特性にて相殺する。
【選択図】図2
Description
<a> 発熱素子Rh、流体の通流方向に上記発熱素子Rhを挟んで設けられた一対の感熱素子Ru,Rdおよび周囲温度を検出する温度検出素子Rrを同一チップ上に形成したセンサチップと、
<b> 前記発熱素子Rhに第1の固定抵抗R1を直列接続すると共に前記温度検出素子Rrに第2の固定抵抗R2を直列接続し、これらの直列回路を並列接続して形成されるヒータ用ブリッジ回路、およびこのヒータ用ブリッジ回路の駆動電圧を制御して該ヒータ用ブリッジ回路の出力を一定に保つ帰還回路を備えたヒータ回路と、
<c> 前記一対の感熱素子Ru,Rdを直列接続すると共に第3および第4の固定抵抗Rx,Ryを直列接続し、これらの直列回路を並列接続して形成され、一定電圧が印加されて駆動されるセンサ用ブリッジ回路、およびこのセンサ用ブリッジ回路の出力を増幅して出力する増幅器を備えたセンサ回路とを具備し、
<d> 特に前記ヒータ回路が有する正の温度変化特性を、前記センサ回路が有する負の温度変化特性にて相殺することで、前記各素子の温度特性のバラツキに起因する流量検出特性のバラツキを抑えたことを特徴としている。
図1は本発明に係る熱式流量計の概略構成図であり、1はシリコン等の半導体基板(センサチップ)上に一対の感熱素子Ru,Rdと発熱素子(ヒータ素子)Rh、および温度検出素子Rrを形成した、例えば図3に示したような素子構造の熱式流量センサである。ちなみに前記一対の感熱素子Ru,Rd、発熱素子(ヒータ素子)Rh、および温度検出素子Rrは、前記センサチップ1上に白金(Pt)を蒸着する等して形成した薄膜抵抗体からなる。特にこれらの感熱素子Ru,Rd、発熱素子(ヒータ素子)Rh、および温度検出素子Rrを同一素材の抵抗体を用いてセンサチップ1上に一括して形成することで、これらの素子Ru,Rd,Rh,Rr間における抵抗値の温度変化特性のバラツキが抑えられている。
3 ヒータ回路
3a ブリッジ回路
4 センサ回路
4a ブリッジ回路
5 定電圧源
Ru,Rd 感熱素子
Rh 発熱素子
Rr 温度検出素子
R1,R2,Rx,Ry 固定抵抗
Claims (3)
- 発熱素子、流体の通流方向に上記発熱素子を挟んで設けられた一対の感熱素子および周囲温度を検出する温度検出素子を同一チップ上に形成したセンサチップと、
前記発熱素子に第1の固定抵抗を直列接続すると共に前記温度検出素子に第2の固定抵抗を直列接続し、これらの直列回路を並列接続して形成されるヒータ用ブリッジ回路、およびこのヒータ用ブリッジ回路の駆動電圧を制御して該ヒータ用ブリッジ回路の出力を一定に保つ帰還回路を備えたヒータ回路と、
前記一対の感熱素子を直列接続すると共に第3および第4の固定抵抗を直列接続し、これらの直列回路を並列接続して形成され、一定電圧が印加されて駆動されるセンサ用ブリッジ回路、およびこのセンサ用ブリッジ回路の出力を増幅して出力する増幅器を備えたセンサ回路とを具備し、
前記ヒータ回路が有する正の温度変化特性を前記センサ回路が有する負の温度変化特性にて相殺し、前記前記発熱素子、前記一対の感熱素子および前記温度検出素子の各温度特性のバラツキに起因する流量検出特性のバラツキを抑えたことを特徴とする熱式流量計。 - 前記発熱素子、前記一対の感熱素子および前記温度検出素子は、同一素材の抵抗体からなる請求項1に記載の熱式流量計。
- 前記発熱素子の発熱温度を高く設定すると共に、前記センサ用ブリッジ回路の駆動電圧を低く設定して前記前記発熱素子、前記一対の感熱素子および前記温度検出素子の各温度特性自体のバラツキを抑えたことを特徴とする請求項1に記載の熱式流量計。
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Cited By (2)
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CN109668599A (zh) * | 2019-01-16 | 2019-04-23 | 江苏华海测控技术有限公司 | 一种科氏质量流量计 |
CN110741232A (zh) * | 2017-04-11 | 2020-01-31 | 罗伯特·博世有限公司 | 用于感测流体介质的至少一个特性的传感器 |
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JPH02120621A (ja) * | 1988-10-31 | 1990-05-08 | Yamatake Honeywell Co Ltd | 流量測定回路 |
JP2004117157A (ja) * | 2002-09-26 | 2004-04-15 | Yamatake Corp | 熱式流量計 |
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2008
- 2008-03-19 JP JP2008071379A patent/JP5178261B2/ja active Active
Patent Citations (2)
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JPH02120621A (ja) * | 1988-10-31 | 1990-05-08 | Yamatake Honeywell Co Ltd | 流量測定回路 |
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CN109668599B (zh) * | 2019-01-16 | 2024-03-26 | 江苏华海测控技术有限公司 | 一种科氏质量流量计 |
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JP5178261B2 (ja) | 2013-04-10 |
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