JP2013195085A - Anemometer - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は風速計に関し、特に熱電対を用いた風速計に関する。 The present invention relates to an anemometer, and more particularly to an anemometer using a thermocouple.
風向と風速を測定する方法として、例えば特許文献1のように熱電対を用いた方法が知られている。特許文献1の発明では、電熱線を用いて周囲の空気を暖めることによりプリント基板上に風速に応じた温度差を作り出す。プリント基板上に形成した熱電対は、端子間の温度差に応じた起電力を発生させるため、その起電力を検出することで風向を測定する。また、風量はサーミスタを用いて測定している。 As a method for measuring the wind direction and the wind speed, for example, a method using a thermocouple as in Patent Document 1 is known. In invention of patent document 1, the temperature difference according to a wind speed is produced on a printed circuit board by heating surrounding air using a heating wire. Since the thermocouple formed on the printed circuit board generates an electromotive force according to the temperature difference between the terminals, the wind direction is measured by detecting the electromotive force. The air volume is measured using a thermistor.
しかしながら、特許文献1の発明では、電熱線(もしくはヒータ)、熱電対およびサーミスタを形成するために、プリント基板上に大きな面積を確保する必要とする。 However, in the invention of Patent Document 1, it is necessary to secure a large area on the printed circuit board in order to form a heating wire (or heater), a thermocouple, and a thermistor.
そこで、ICチップ内部に熱電対とヒータを形成することで、風向と風速を測定するために必要な面積を小さくする方法も提案されている。 Therefore, a method has been proposed in which a thermocouple and a heater are formed inside the IC chip to reduce the area necessary for measuring the wind direction and the wind speed.
図4(a)は、従来の風向風速計101の構成を示す断面図である。風向風速計101は、セラミックディスク102の裏面にICチップ103を接着し、ICチップ103を樹脂104で封止して構成される。セラミックディスク102の表面が風によって冷やされることにより、セラミックディスク102の表面の温度分布が変化する。その温度分布をICチップ103によって測定することにより、風向風速計101は、風向と風速を測定する。 FIG. 4A is a cross-sectional view showing a configuration of a conventional anemometer 101. The anemometer 101 is configured by adhering an IC chip 103 to the back surface of a ceramic disk 102 and sealing the IC chip 103 with a resin 104. When the surface of the ceramic disk 102 is cooled by wind, the temperature distribution on the surface of the ceramic disk 102 changes. By measuring the temperature distribution with the IC chip 103, the wind direction anemometer 101 measures the wind direction and the wind speed.
より詳しくは、図4(b)に示すように、ICチップ103には、熱電対105、ヒータ106および測定回路部110が内蔵されている。熱電対105とヒータ106とは、ICチップ103の各辺に形成されている。ヒータ106で周囲の空気を暖めることにより、セラミックディスク102の裏面に、風速に応じた温度差が生じる。これにより、横方向に向かい合う熱電対105の各起電力に差が生じ、測定回路部110によってこの起電力の差を測定することにより、風向風速計101は風速を測定できる。また、測定回路部110によって、縦方向に向かい合う熱電対105の各起電力の差も測定することにより、風向風速計101は、風向も測定することができる。
More specifically, as shown in FIG. 4B, the IC chip 103 includes a thermocouple 105, a
図5に示すように、ICチップ103の測定回路部110は、コンパレータ111およびラッチ回路112を備えている。コンパレータ111は、熱電対105の起電力の差を検出し、その結果をラッチ回路112が保持する。コンパレータ111は、オフセット除去機能を用いたプリアンプで実現されている。ラッチ回路112の出力は、ICチップ103内部のヒータ106に接続されており、測定回路部110は、熱電対105の端子間の温度差が0になるようにヒータ106を制御する。また、ラッチ回路112の出力は、0または1のシリアルデータであるため、ICチップ103の外部に設けられたフィルタ回路120で平準化され風速に読み替えられる。
As shown in FIG. 5, the measurement circuit unit 110 of the IC chip 103 includes a comparator 111 and a
従来の風向風速計101は、熱電対105からの微弱な起電力差をコンパレータ111で検出する構成であるため、測定感度が低い。そのため、ICチップ103をセラミックディスク102等の熱伝導率の高い板に設ける必要がある。セラミックディスク102は高価であり、また、ICチップ103をセラミックディスク102にボンディングした後、樹脂104を流し込む作業が必要であるため、風向風速計101は、量産化が難しい。そのため、風向風速計101は、ICチップ103をプリント基板に実装する場合に比べ、コストがかかるという問題があった。 Since the conventional anemometer 101 is configured to detect a weak electromotive force difference from the thermocouple 105 with the comparator 111, the measurement sensitivity is low. Therefore, it is necessary to provide the IC chip 103 on a plate having high thermal conductivity such as the ceramic disk 102. Since the ceramic disk 102 is expensive, and it is necessary to pour the resin 104 after bonding the IC chip 103 to the ceramic disk 102, the anemometer 101 is difficult to mass-produce. For this reason, the anemometer 101 has a problem that it costs more than when the IC chip 103 is mounted on a printed circuit board.
また、風向風速計101では、ラッチ回路112の出力を平準化するフィルタ回路120を必要とする。しかしながら、フィルタ回路120は、サイズが大きく発熱しやすいため、通常、ICチップ103の外部に設ける必要がある。そのため、フィルタ回路120の実現にコストがかかるという問題もあった。
Further, the anemometer 101 requires a filter circuit 120 that equalizes the output of the
本発明は、上記の問題点を解決するためになされたもので、その目的は、熱電対を用いた風速計を低コストで提供することにある。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object thereof is to provide an anemometer using a thermocouple at a low cost.
上記の課題を解決するために、本発明に係る風速計は、2つの端子間の温度差による起電力を発生する熱電対と、熱を発生するヒータと、を備える風速計であって、前記熱電対からの起電力に応じた信号を積分する積分回路と、前記積分回路の出力を基準値と比較し、前記積分回路の出力が前記基準値を超えた場合に、前記積分回路を既定の状態に戻すリセット信号を出力する比較回路と、前記リセット信号が出力される間隔に基づいて風速を計測する計測回路と、を備えることを特徴としている。 In order to solve the above problems, an anemometer according to the present invention is an anemometer including a thermocouple that generates an electromotive force due to a temperature difference between two terminals, and a heater that generates heat, An integration circuit that integrates a signal according to an electromotive force from a thermocouple, and the output of the integration circuit is compared with a reference value, and when the output of the integration circuit exceeds the reference value, the integration circuit is set to a predetermined value. A comparison circuit that outputs a reset signal for returning to a state and a measurement circuit that measures a wind speed based on an interval at which the reset signal is output are provided.
上記の構成によれば、ヒータが発生する熱により、熱電対の2つの端子間に風速に応じた温度差が生じ、熱電対が起電力を発生する。さらに、積分回路が熱電対からの起電力に応じた信号を積分し、積分回路の出力が基準値を超えた場合に、比較回路がリセット信号を出力する。熱電対からの起電力が大きいほど、リセット信号が出力される間隔が短くなるので、計測回路は、リセット信号が出力される間隔に基づいて風速を計測することができる。よって、熱電対からの起電力が小さくても、正確に風速を測定することができる。そのため、熱電対やヒータを熱伝導率が高いセラミックディスクなどに実装する必要がない。したがって、熱電対を用いた風速計を低コストで提供することができる。 According to said structure, the temperature difference according to a wind speed arises between the two terminals of a thermocouple with the heat which a heater generate | occur | produces, and a thermocouple generates an electromotive force. Further, the integration circuit integrates a signal corresponding to the electromotive force from the thermocouple, and when the output of the integration circuit exceeds the reference value, the comparison circuit outputs a reset signal. The greater the electromotive force from the thermocouple, the shorter the interval at which the reset signal is output, so the measurement circuit can measure the wind speed based on the interval at which the reset signal is output. Therefore, even if the electromotive force from the thermocouple is small, the wind speed can be measured accurately. Therefore, it is not necessary to mount a thermocouple or heater on a ceramic disk having high thermal conductivity. Therefore, an anemometer using a thermocouple can be provided at low cost.
本発明に係る風速計は、前記積分回路の出力を増幅する増幅回路をさらに備え、前記比較回路は、前記増幅回路によって増幅された前記積分回路の出力を前記基準値と比較し、当該増幅された前記積分回路の出力が前記基準値を超えた場合に、前記リセット信号を出力することが好ましい。 The anemometer according to the present invention further includes an amplification circuit that amplifies the output of the integration circuit, and the comparison circuit compares the output of the integration circuit amplified by the amplification circuit with the reference value and performs amplification. The reset signal is preferably output when the output of the integration circuit exceeds the reference value.
上記の構成によれば、積分回路の出力は増幅回路によって増幅されるので、リセット信号が出力される間隔が短くなる。そのため、計測回路としてカウンタ回路を用いた場合に、カウンタ回路が飽和しにくくなり、測定が容易になる。 According to the above configuration, since the output of the integration circuit is amplified by the amplification circuit, the interval at which the reset signal is output is shortened. For this reason, when a counter circuit is used as a measurement circuit, the counter circuit is less likely to be saturated and measurement is facilitated.
本発明に係る風速計では、前記増幅回路の増幅率が可変であることが好ましい。 In the anemometer according to the present invention, the amplification factor of the amplifier circuit is preferably variable.
本発明に係る風速計では、前記積分回路の積分時間が可変であることが好ましい。 In the anemometer according to the present invention, it is preferable that the integration time of the integration circuit is variable.
上記の構成によれば、瞬間的な風速の測定と平均的な風速の測定が同一の積分回路および増幅回路を用いて実現可能となる。 According to the above configuration, instantaneous wind speed measurement and average wind speed measurement can be realized by using the same integration circuit and amplification circuit.
本発明に係る風速計では、前記計測回路は、クロック信号を発生する発振回路と、前記リセット信号が出力される間隔において、前記クロック信号をカウントするカウンタ回路と、を備えることが好ましい。 In the anemometer according to the present invention, it is preferable that the measurement circuit includes an oscillation circuit that generates a clock signal and a counter circuit that counts the clock signal at intervals at which the reset signal is output.
上記の構成によれば、クロック信号の周波数、および、リセット信号が出力される間隔におけるカウンタ回路のカウント数から、リセット信号が出力される間隔が求められるので、風速を計測することができる。 According to the above configuration, since the interval at which the reset signal is output is obtained from the frequency of the clock signal and the count number of the counter circuit at the interval at which the reset signal is output, the wind speed can be measured.
本発明に係る風速計では、レジスタ回路をさらに備え、前記カウンタ回路は、前記リセット信号が出力されると、既定の状態に戻されるとともに、カウント数を前記レジスタ回路に出力することが好ましい。 Preferably, the anemometer according to the present invention further includes a register circuit, and the counter circuit is returned to a predetermined state when the reset signal is output, and outputs the count number to the register circuit.
上記の構成によれば、カウンタ回路は、リセット信号によって既定の状態に戻されるので、ビット数の小さいカウンタ回路を使用することができる。 According to the above configuration, the counter circuit is returned to a predetermined state by the reset signal, so that a counter circuit with a small number of bits can be used.
本発明に係る風速計では、前記クロック信号の周波数を調整する周波数調整手段を備えることが好ましい。 The anemometer according to the present invention preferably includes frequency adjusting means for adjusting the frequency of the clock signal.
上記の構成によれば、クロック信号の周波数を変更することで、風速計の測定精度を変更することができる。 According to said structure, the measurement precision of an anemometer can be changed by changing the frequency of a clock signal.
本発明に係る風速計では、前記周波数調整手段は、前記熱電対の端子間の温度差に応じて、前記クロック信号の周波数を調整することが好ましい。 In the anemometer according to the present invention, it is preferable that the frequency adjusting means adjusts the frequency of the clock signal according to a temperature difference between terminals of the thermocouple.
熱電対の端子間の温度差が小さくなるほど、リセット信号の出力間隔が長くなるので、周波数調整手段によってクロック信号の周波数を遅くすることで、カウンタ回路が飽和することを防ぐことができる。 The smaller the temperature difference between the thermocouple terminals, the longer the output interval of the reset signal. Therefore, the counter circuit can be prevented from being saturated by slowing the frequency of the clock signal by the frequency adjusting means.
本発明に係る風速計では、前記積分回路は差動型積分回路であり、前記熱電対の前記2つの端子は、前記積分回路の差動入力端子にそれぞれ接続されていることが好ましい。 In the anemometer according to the present invention, it is preferable that the integration circuit is a differential integration circuit, and the two terminals of the thermocouple are respectively connected to a differential input terminal of the integration circuit.
上記の構成によれば、熱電対の各端子を積分回路の差動入力端子に接続することで、熱電対からの起電力は電流に変換することが可能となる。これにより、熱電対の感度が周囲温度に依存しなくなるので、熱電対の感度を補正する必要がなくなる。 According to said structure, it becomes possible to convert the electromotive force from a thermocouple into an electric current by connecting each terminal of a thermocouple to the differential input terminal of an integration circuit. This eliminates the need to correct the sensitivity of the thermocouple because the sensitivity of the thermocouple does not depend on the ambient temperature.
本発明に係る風速計では、前記リセット信号の長さを調整するための遅延回路を備えていることが好ましい。 The anemometer according to the present invention preferably includes a delay circuit for adjusting the length of the reset signal.
上記の構成によれば、積分回路の積分時間に応じてリセット信号の長さを調整することができる。 According to the above configuration, the length of the reset signal can be adjusted according to the integration time of the integration circuit.
本発明に係る風速計では、前記比較回路は、前記2つの端子のいずれの温度が高いかを示す信号を出力することが好ましい。 In the anemometer according to the present invention, it is preferable that the comparison circuit outputs a signal indicating which of the two terminals has a higher temperature.
上記の構成によれば、風速計は、風向が熱電対の端子間を結ぶ方向のいずれの方向であるかを判定できる。 According to said structure, the anemometer can determine which direction of the direction which connects between the terminals of a thermocouple.
本発明に係る風速計では、前記熱電対を複数備え、各熱電対の端子間の方向が、互いに異なることが好ましい。 In the anemometer which concerns on this invention, it is preferable that the said thermocouple is provided with two or more and the direction between the terminals of each thermocouple is mutually different.
上記の構成によれば、各熱電対の端子間の温度差に基づいて、風向を正確に測定できる。 According to said structure, based on the temperature difference between the terminals of each thermocouple, a wind direction can be measured correctly.
本発明に係る風速計では、前記積分回路と同じ構成の積分回路であるレプリカ回路を備えていることが好ましい。 The anemometer according to the present invention preferably includes a replica circuit that is an integration circuit having the same configuration as the integration circuit.
上記の構成によれば、レプリカ回路で積分容量の絶対値のバラツキを測定することにより、積分回路の積分容量の絶対値のバラツキを補正することができる。 According to the above configuration, the variation in the absolute value of the integration capacitance of the integration circuit can be corrected by measuring the variation in the absolute value of the integration capacitance by the replica circuit.
本発明に係る風速計では、周囲温度を測定するための温度計をさらに備えることが好ましい。 The anemometer according to the present invention preferably further includes a thermometer for measuring the ambient temperature.
本発明に係る風速計では、前記温度計により測定した前記周囲温度を用いて熱電対の感度変化を補正することが好ましい。 In the anemometer according to the present invention, it is preferable that the sensitivity change of the thermocouple is corrected using the ambient temperature measured by the thermometer.
上記の構成によれば、熱電対の感度が周囲温度により変化した場合には、温度計で測定した周囲温度を用いて、熱電対の感度を補正することができる。 According to said structure, when the sensitivity of a thermocouple changes with ambient temperature, the sensitivity of a thermocouple can be correct | amended using the ambient temperature measured with the thermometer.
本発明に係る風速計では、前記各回路は、ICチップに内蔵されていることが好ましい。 In the anemometer according to the present invention, it is preferable that each circuit is built in an IC chip.
本発明に係る風速計では、前記熱電対と前記ヒータとが、前記ICチップ内部に実装されていることが好ましい。 In the anemometer according to the present invention, it is preferable that the thermocouple and the heater are mounted inside the IC chip.
上記の構成によれば、風速計を容易に小型化することができる。 According to said structure, an anemometer can be reduced in size easily.
本発明に係る風速計では、前記熱電対は、前記ICチップの内縁に沿って設けられていることが好ましい。 In the anemometer according to the present invention, it is preferable that the thermocouple is provided along an inner edge of the IC chip.
本発明に係る風速計では、前記熱電対は、前記ICチップの対角線上または当該対角線に沿って設けられていることが好ましい。 In the anemometer according to the present invention, the thermocouple is preferably provided on a diagonal line of the IC chip or along the diagonal line.
上記の構成によれば、端子間の方向が互いに異なる熱電対が複数設けられている場合、各熱電対の端子間の温度差に基づいて、風向を正確に測定できる。 According to the above configuration, when a plurality of thermocouples having different directions between the terminals are provided, the wind direction can be accurately measured based on the temperature difference between the terminals of each thermocouple.
本発明に係る風速計では、前記熱電対は、前記ICチップの表面の温度分布によって起電力を発生することが好ましい。 In the anemometer according to the present invention, it is preferable that the thermocouple generates an electromotive force due to a temperature distribution on a surface of the IC chip.
上記の構成によれば、ICチップの表面の温度分布から風速を測定することができる。 According to said structure, a wind speed can be measured from the temperature distribution on the surface of IC chip.
本発明に係る風速計では、前記ICチップはパッケージによって封止されており、前記熱電対は、前記パッケージの表面の温度分布によって起電力を発生することが好ましい。 In the anemometer according to the present invention, it is preferable that the IC chip is sealed by a package, and the thermocouple generates an electromotive force by a temperature distribution on a surface of the package.
上記の構成によれば、パッケージの表面の温度分布から風速を測定することができる。 According to said structure, a wind speed can be measured from the temperature distribution on the surface of a package.
本発明に係る風速計では、前記ICチップは、基板に実装されており、前記熱電対は、前記基板の前記ICチップが実装されている面の裏面の温度分布によって起電力を発生することが好ましい。 In the anemometer according to the present invention, the IC chip is mounted on a substrate, and the thermocouple generates an electromotive force due to a temperature distribution on a back surface of the substrate on which the IC chip is mounted. preferable.
上記の構成によれば、基板の裏面の温度分布から風速を測定することができる。 According to said structure, a wind speed can be measured from the temperature distribution of the back surface of a board | substrate.
以上のように、本発明に係る風速計は、2つの端子間の温度差による起電力を発生する熱電対と、熱を発生するヒータと、を備える風速計であって、前記熱電対からの起電力に応じた信号を積分する積分回路と、前記積分回路の出力を増幅する増幅回路と、前記増幅回路の出力を基準値と比較し、前記増幅回路の出力が前記基準値を超えた場合に、前記積分回路を既定の状態に戻すリセット信号を出力する比較回路と、前記リセット信号が出力される間隔に基づいて風速を計測する計測回路と、を備える構成であるので、熱電対を用いた風速計を低コストで提供できるという効果を奏する。 As described above, the anemometer according to the present invention is an anemometer including a thermocouple that generates an electromotive force due to a temperature difference between two terminals, and a heater that generates heat, from the thermocouple. When an integration circuit that integrates a signal according to an electromotive force, an amplification circuit that amplifies the output of the integration circuit, and an output of the amplification circuit is compared with a reference value, and an output of the amplification circuit exceeds the reference value In addition, a comparison circuit that outputs a reset signal that returns the integration circuit to a predetermined state, and a measurement circuit that measures the wind speed based on the interval at which the reset signal is output, are used. The anemometer can be provided at low cost.
本発明の実施の一形態について図1〜図3に基づいて説明すれば以下のとおりである。 An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS.
(風向風速計の構成)
図1(a)は、本実施形態に係る風向風速計1の構成を示す断面図である。風向風速計1は、基板2およびICチップ3を備えている。ICチップ3は、基板2の表面上に直接実装されており、樹脂のパッケージ4によって封止されている。風向風速計1は、パッケージ4の表面の温度分布を測定することにより、パッケージ4の表面における風向と風速を測定する。
(Configuration of wind direction anemometer)
Fig.1 (a) is sectional drawing which shows the structure of the anemometer 1 which concerns on this embodiment. The anemometer 1 includes a substrate 2 and an IC chip 3. The IC chip 3 is directly mounted on the surface of the substrate 2 and sealed with a resin package 4. The wind direction anemometer 1 measures the wind direction and wind speed on the surface of the package 4 by measuring the temperature distribution on the surface of the package 4.
より詳しくは、図1(b)に示すように、ICチップ3には、熱電対5、ヒータ6および測定回路部10が内蔵されている。熱電対5とヒータ6とは、ICチップ3の各辺に形成されている。ヒータ6で周囲の空気を暖めることにより、ICチップ3に風速に応じた温度差が生じる。これにより、横方向に向かい合う熱電対5の2つの端子間に温度差が生じ、熱電対5は、この温度差による起電力を発生させる。風向風速計1は、測定回路部10によってこの起電力を測定することにより、風速を測定する。また、測定回路部10によって、縦方向に向かい合う熱電対5の端子間の起電力も測定することにより、風向風速計1は、風向も測定することができる。 More specifically, as shown in FIG. 1B, the IC chip 3 includes a thermocouple 5, a heater 6, and a measurement circuit unit 10. The thermocouple 5 and the heater 6 are formed on each side of the IC chip 3. By heating the surrounding air with the heater 6, a temperature difference corresponding to the wind speed is generated in the IC chip 3. As a result, a temperature difference is generated between the two terminals of the thermocouple 5 facing in the lateral direction, and the thermocouple 5 generates an electromotive force due to this temperature difference. The anemometer 1 measures the wind speed by measuring the electromotive force by the measurement circuit unit 10. Further, the wind direction anemometer 1 can also measure the wind direction by measuring the electromotive force between the terminals of the thermocouple 5 facing in the vertical direction by the measurement circuit unit 10.
また、ICチップ3は温度計を備えてもよい。ICチップ3に温度計を内蔵することで、周囲温度の測定も可能となり、熱電対5の感度が周囲温度により変化した場合には、温度計で測定した周囲温度を用いて、熱電対5の感度を補正することが可能である。 The IC chip 3 may include a thermometer. By incorporating a thermometer in the IC chip 3, it becomes possible to measure the ambient temperature. When the sensitivity of the thermocouple 5 changes depending on the ambient temperature, the ambient temperature measured with the thermometer is used to Sensitivity can be corrected.
(ICチップの回路構成)
図2に示すように、ICチップ3の測定回路部10は、積分回路11、増幅回路12、比較回路13、遅延回路14、カウンタ回路15および発振回路16を備えている。
(Circuit configuration of IC chip)
As shown in FIG. 2, the measurement circuit unit 10 of the IC chip 3 includes an integration circuit 11, an amplification circuit 12, a
積分回路11は、オペアンプ11a、2つの容量11b・11cおよび3つのスイッチ11d〜11fを備えた差動型積分回路であり、熱電対5の端子間の起電力により流れる電流を積分する。オペアンプ11aは、全差動型のオペアンプであり、オペアンプ11aの2つの入力端子は、積分回路11の差動入力を構成している。容量11bとスイッチ11dとは、オペアンプ11aの反転入力端子と非反転出力端子との間に並列接続されており、容量11cとスイッチ11eとは、オペアンプ11aの非反転入力端子と反転出力端子との間に並列接続されている。また、スイッチ11fは、オペアンプ11aの2つの入力端子間に設けられている。
The integration circuit 11 is a differential integration circuit including an operational amplifier 11a, two capacitors 11b and 11c, and three
容量11b・11cは可変容量であり、容量11b・11cの容量値を変化させることにより、積分回路11の積分時間が調整できるようになっている。また、スイッチ11d〜11fのON/OFFは、後述するリセット信号Rによって制御され、スイッチ11d〜11fがONすることにより、積分回路11を既定の状態に戻すことができる。
The capacitors 11b and 11c are variable capacitors, and the integration time of the integration circuit 11 can be adjusted by changing the capacitance values of the capacitors 11b and 11c. Further, ON / OFF of the
増幅回路12は、オペアンプ12aおよび4つの抵抗12b〜12eを備えている。抵抗12bは、オペアンプ12aの反転入力端子と出力端子との間に接続されており、抵抗12cは、オペアンプ12aの非反転入力端子と接地との間に接続されている。抵抗12dは、オペアンプ11aの非反転出力端子とオペアンプ12aの反転入力端子との間に接続され、抵抗12eは、オペアンプ11aの反転出力端子とオペアンプ12aの非反転入力端子との間に接続されている。抵抗12b・12cは可変抵抗であり、抵抗12b・12cの抵抗値を変化させることにより、増幅回路12の増幅率を調整できるようになっている。
The amplifier circuit 12 includes an
以上の構成により、積分回路11は、端子間の温度差に応じて熱電対5に発生する起電力により流れる電流を積分し、増幅回路12は、積分回路11の出力を増幅する。増幅回路12で増幅された信号は比較回路13で基準値と比較され、比較回路13は、増幅回路12の出力が基準値を超えた場合にリセット信号Rを出力する。
With the above configuration, the integrating circuit 11 integrates the current flowing by the electromotive force generated in the thermocouple 5 according to the temperature difference between the terminals, and the amplifying circuit 12 amplifies the output of the integrating circuit 11. The signal amplified by the amplifier circuit 12 is compared with a reference value by the
また、比較回路13は、熱電対5の端子のいずれの温度が高いかを示す判定信号Dも出力する。これにより、風向が熱電対5の端子間を結ぶ方向のいずれの方向であるかを判定できる。
The
リセット信号Rは、遅延回路14を介して、積分回路11およびカウンタ回路15に入力される。リセット信号Rによって、積分回路11は既定の状態に戻される。カウンタ回路15には、リセット信号Rの他に発振回路16からクロック信号CLが入力される。
The reset signal R is input to the integrating circuit 11 and the
カウンタ回路15および発振回路16は、リセット信号が出力される間隔に基づいて風速を計測する計測回路を構成する。カウンタ回路15は、リセット信号Rが出力される間隔において、クロック信号CLの立ち上がりエッジの数を数え続ける。カウンタ回路15にリセット信号Rが入力された場合、カウンタ回路15のカウント数は、図示しないレジスタ回路に取り込まれたのち既定の値に戻され、カウンタ回路15は、新たにカウントを開始する。
The
なお、カウンタ回路15が飽和した時にもカウント数は既定の値に戻され、飽和したことを示す信号がカウンタ回路15から出力される。
Even when the
(風速の計算)
図3は、風速を測定するための測定回路部10の動作を示す図である。風速が一定であると仮定すると、積分回路11および増幅回路12の出力は、風向に応じて単調に増加または減少する。増幅回路12の出力が基準値を超えた時に、比較回路13からリセット信号Rが出力される。
(Calculation of wind speed)
FIG. 3 is a diagram illustrating an operation of the measurement circuit unit 10 for measuring the wind speed. Assuming that the wind speed is constant, the outputs of the integrating circuit 11 and the amplifying circuit 12 monotonously increase or decrease according to the wind direction. When the output of the amplifier circuit 12 exceeds the reference value, the reset signal R is output from the
カウンタ回路15は、リセット信号Rが立ち上がってから次のリセット信号Rが立ち上がるまでの期間、クロック信号CLの立ち上がりエッジの数を数え、当該期間におけるカウント数をレジスタ回路に記憶させる。これにより、レジスタ回路に記憶されたクロック数は、リセット信号Rが出力される間隔に対応する。例えば、組み合わせ表を参照することにより、上記クロック数を風速に読み替えることができる。
The
このように、測定回路部10は、リセット信号Rが出力される間隔に基づいて風速を計測することができる。 Thus, the measurement circuit unit 10 can measure the wind speed based on the interval at which the reset signal R is output.
(本実施形態の効果)
このように、本実施形態では、ICチップ3単体で風速を測定可能であり、従来のように外部のフィルタ回路を必要としない。
(Effect of this embodiment)
As described above, in this embodiment, the wind speed can be measured by the IC chip 3 alone, and an external filter circuit is not required unlike the related art.
また、本実施形態では、積分回路11を用いて測定回路部10を実現しているので、熱電対5の起電力が小さくても、正確に風速を測定することができる。そのため、ICチップ3を熱伝導率が高いセラミックディスクなどに実装する必要がない。また、ICチップ3をパッケージ4によって封止することにより、熱電対5の端子間における温度差が小さくなっても、問題は生じない。すなわち、通常のパッケージ4に風向風速を測定するためのICチップ3を封止することができるため、量産化が容易であり、風向風速計1の製造コストを低減することができる。 Moreover, in this embodiment, since the measurement circuit unit 10 is realized using the integration circuit 11, the wind speed can be accurately measured even if the electromotive force of the thermocouple 5 is small. Therefore, it is not necessary to mount the IC chip 3 on a ceramic disk having a high thermal conductivity. Moreover, even if the temperature difference between the terminals of the thermocouple 5 is reduced by sealing the IC chip 3 with the package 4, no problem occurs. That is, since the IC chip 3 for measuring the wind direction and wind speed can be sealed in the normal package 4, mass production is easy, and the manufacturing cost of the wind direction anemometer 1 can be reduced.
なお、ICチップ3をパッケージ4によって封止せずに、熱電対5がICチップ3の表面の温度分布によって起電力を発生するように構成してもよい。あるいは、熱電対5が基板2のICチップ3が実装されている面の裏面の温度分布によって起電力を発生するように構成してもよい。すなわち、風向風速計1は、ICチップ3の表面の温度分布または基板2の裏面の温度分布に基づいて、風向と風速を測定することも可能である。 The thermocouple 5 may be configured to generate an electromotive force by the temperature distribution on the surface of the IC chip 3 without sealing the IC chip 3 with the package 4. Or you may comprise so that the thermocouple 5 may generate | occur | produce an electromotive force with the temperature distribution of the back surface of the surface in which the IC chip 3 of the board | substrate 2 is mounted. That is, the wind direction anemometer 1 can also measure the wind direction and the wind speed based on the temperature distribution on the surface of the IC chip 3 or the temperature distribution on the back surface of the substrate 2.
(他の特徴)
また、上記のように、積分回路11および増幅回路12は、それぞれ積分時間および増幅率を調整できるようになっている。そのため、瞬間的な風速の測定と平均的な風速の測定が同一の積分回路11および増幅回路12を用いて実現可能である。なお、リセット信号Rの長さ(出力される間隔)は、積分回路11の積分時間に応じて変える必要があるため、本実施形態では、遅延回路14によってリセット信号Rの長さを調整可能としている。
(Other features)
In addition, as described above, the integration circuit 11 and the amplification circuit 12 can adjust the integration time and the amplification factor, respectively. Therefore, instantaneous wind speed measurement and average wind speed measurement can be realized using the same integration circuit 11 and amplification circuit 12. Note that the length (output interval) of the reset signal R needs to be changed according to the integration time of the integration circuit 11, and therefore, in the present embodiment, the length of the reset signal R can be adjusted by the
また、風速が微弱で熱電対5からの起電力が小さい場合には、比較回路13からリセット信号Rが出力される間隔が広がるため、カウンタ回路15が飽和しやすくなる。そこで、本実施形態では、発振回路16からのクロック信号CLの周波数を可変としている。クロック信号CLの周波数は、分周回路などの周波数調整手段によって調整される。熱電対5の端子間の温度差が小さくなるほど、リセット信号Rの出力間隔が長くなるので、クロック信号CLの周波数を遅くすることで、カウンタ回路15が飽和することを防ぐことができる。また、用途に応じて、クロック信号CLの周波数を変更することで、風向風速計1の測定精度を変更することもできる。
When the wind speed is weak and the electromotive force from the thermocouple 5 is small, the interval at which the reset signal R is output from the
上記のように、熱電対5の両端を積分回路11の差動入力端子に接続することで、熱電対5の起電力を電流に変換することが可能となる。このとき、ICチップ3内部に適切な素材で熱電対5を形成した場合には、Mottの関係式より、熱電対5のゼーベック係数は周囲温度に依存せず、熱電対5の端子間の温度差にのみ依存するようになる。 As described above, the electromotive force of the thermocouple 5 can be converted into a current by connecting both ends of the thermocouple 5 to the differential input terminals of the integrating circuit 11. At this time, when the thermocouple 5 is formed of an appropriate material inside the IC chip 3, the Seebeck coefficient of the thermocouple 5 does not depend on the ambient temperature and the temperature between the terminals of the thermocouple 5 from the Mott relational expression. It depends only on the difference.
より詳細には、Mottの関係式よりゼーベック係数S(V/K)と抵抗率ρ(Ω・m)との間には、
S=αρ
という関係が成り立つ。つまり、ゼーベック係数の温度変化は抵抗率の温度変化に等しくなる。
More specifically, according to Mott's relational expression, between Seebeck coefficient S (V / K) and resistivity ρ (Ω · m),
S = αρ
This relationship holds. That is, the temperature change of the Seebeck coefficient is equal to the temperature change of the resistivity.
また、熱電対5の端子間の温度差がΔTのときの起電力Vは、
V=SΔT
で表される。そのため、熱電対5の端子間に流れる電流Iは、
I=V/R=(αρΔT)/(ρL/A)=αAΔT/L
となり、温度差ΔTのみに比例する。つまり、電流Iは周囲温度に依存しない。よって、熱電対5の端子間の起電力により流れる電流を用いることにより、周囲温度を考慮することなく温度測定を行うことができる。この場合、周囲温度に基づいて熱電対5の感度を補正しなくてもよいので、周囲温度を測定するための温度計が不要となる。
The electromotive force V when the temperature difference between the terminals of the thermocouple 5 is ΔT is
V = SΔT
It is represented by Therefore, the current I flowing between the terminals of the thermocouple 5 is
I = V / R = (αρΔT) / (ρL / A) = αAΔT / L
And is proportional only to the temperature difference ΔT. That is, the current I does not depend on the ambient temperature. Therefore, by using the current that flows due to the electromotive force between the terminals of the thermocouple 5, temperature measurement can be performed without considering the ambient temperature. In this case, since it is not necessary to correct the sensitivity of the thermocouple 5 based on the ambient temperature, a thermometer for measuring the ambient temperature becomes unnecessary.
また、積分回路11は、熱電対5に発生する起電力により流れる電流の積分を行うために容量11b・11cを用いているので、容量11b・11cの絶対値のバラツキは、電流値すなわち風速のバラツキと等価である。そのため、積分回路11は、容量11b・11cの絶対値のバラツキを補正するために、冗長な容量を有していることが好ましい。容量の相対値の精度は容量の絶対値の精度よりも正確である。 Further, since the integrating circuit 11 uses the capacitors 11b and 11c to integrate the current flowing due to the electromotive force generated in the thermocouple 5, the variation in the absolute values of the capacitors 11b and 11c is the current value, that is, the wind speed. Equivalent to variation. Therefore, it is preferable that the integrating circuit 11 has a redundant capacity in order to correct variations in absolute values of the capacitors 11b and 11c. The accuracy of the relative value of the capacity is more accurate than the accuracy of the absolute value of the capacity.
そこで、積分回路11と同じ構成の積分回路であるレプリカ回路を設けることが好ましい。このレプリカ回路で容量11b・11cの絶対値のバラツキを測定することにより、容量の補正値が計算される。 Therefore, it is preferable to provide a replica circuit that is an integration circuit having the same configuration as the integration circuit 11. By measuring the variation in the absolute values of the capacitors 11b and 11c with this replica circuit, the correction value of the capacitor is calculated.
(変形例)
上述した実施形態では、ICチップ3が基板2に実装されていたが、本発明はこれに限定されない。ICチップ3を、フィルムやプラスチック面に実装してもよい。
(Modification)
In the embodiment described above, the IC chip 3 is mounted on the substrate 2, but the present invention is not limited to this. The IC chip 3 may be mounted on a film or plastic surface.
また、上述した実施形態では、熱電対5およびヒータ6を、ICチップ3内部に実装していたが、ICチップ3の外部に設けてもよい。例えば、熱電対5およびヒータ6を基板に直接実装して、基板の裏面の温度分布に基づいて風速を測定してもよい。 In the above-described embodiment, the thermocouple 5 and the heater 6 are mounted inside the IC chip 3, but may be provided outside the IC chip 3. For example, the thermocouple 5 and the heater 6 may be directly mounted on the substrate, and the wind speed may be measured based on the temperature distribution on the back surface of the substrate.
また、上述した実施形態では、熱電対5をICチップ3の内縁に沿って設けていたが、熱電対5をICチップ3の対角線上または当該対角線に沿って設けてもよい。 In the above-described embodiment, the thermocouple 5 is provided along the inner edge of the IC chip 3. However, the thermocouple 5 may be provided on the diagonal line of the IC chip 3 or along the diagonal line.
また、上述した実施形態では、積分回路11の出力を増幅回路12によって増幅して、増幅した出力を比較回路13において基準値と比較する構成であったが、これに限定されない。増幅回路12を設けずに、積分回路11の出力を基準値と比較する構成であってもよい。
In the above-described embodiment, the output of the integration circuit 11 is amplified by the amplifier circuit 12, and the amplified output is compared with the reference value in the
また、上述した実施形態では、風向風速計1は、端子間の方向が互いに異なる熱電対5を複数備える構成であったが、熱電対5を1つのみ備える構成であってもよい。その場合、風向風速計1は、風向を測定せず、風速のみを測定してもよい。 Further, in the embodiment described above, the anemometer 1 is configured to include a plurality of thermocouples 5 in which the directions between the terminals are different from each other, but may be configured to include only one thermocouple 5. In that case, the wind direction anemometer 1 may measure only the wind speed without measuring the wind direction.
(付記事項)
本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能である。すなわち、請求項に示した範囲で適宜変更した技術的手段を組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
(Additional notes)
The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made within the scope shown in the claims. That is, embodiments obtained by combining technical means appropriately modified within the scope of the claims are also included in the technical scope of the present invention.
なお、本発明は以下のように表現できる。 The present invention can be expressed as follows.
本発明に係る風向風速計は、熱電対を用いた風向風速計であって、風速に応じた温度差を作り出すために熱を発生させるヒータと、前記熱電対からの起電力による信号を積分する積分回路と、前記積分回路の出力を増幅するための増幅回路と、前記増幅回路の出力を基準値と比較しリセット信号を出力する比較回路と、前記リセット信号が出力される間隔を調べるカウント回路と、を備えることを特徴とする。 An anemometer according to the present invention is an anemometer that uses a thermocouple, and integrates a heater that generates heat to create a temperature difference according to the wind speed, and a signal from an electromotive force from the thermocouple. An integrating circuit; an amplifying circuit for amplifying the output of the integrating circuit; a comparing circuit that compares the output of the amplifying circuit with a reference value and outputs a reset signal; and a count circuit that checks an interval at which the reset signal is output And.
本発明に係る風向風速計では、前記熱電対と前記ヒータをIC内部に実装することが好ましい。 In the anemometer according to the present invention, it is preferable that the thermocouple and the heater are mounted inside the IC.
本発明に係る風向風速計では、前記熱電対がICの内縁に置かれていることが好ましい。 In the anemometer according to the present invention, the thermocouple is preferably placed on the inner edge of the IC.
本発明に係る風向風速計では、向かい合う前記熱電対の起電力の差を検出することで風向を測定することが好ましい。 In the wind direction anemometer according to the present invention, the wind direction is preferably measured by detecting a difference in electromotive force between the thermocouples facing each other.
本発明に係る風向風速計では、前記熱電対がICの対角線上に置かれていることが好ましい。 In the anemometer according to the present invention, the thermocouple is preferably placed on a diagonal line of the IC.
本発明に係る風向風速計では、前記熱電対の両端を前記積分回路の差動入力に接続して起電力を電流に変換することで前記熱電対の感度が前記ICの周囲温度に依存しないようにすることが好ましい。 In the anemometer according to the present invention, both ends of the thermocouple are connected to the differential input of the integration circuit to convert the electromotive force into a current so that the sensitivity of the thermocouple does not depend on the ambient temperature of the IC. It is preferable to make it.
本発明に係る風向風速計では、前記ICを直接基板に実装し、風によるIC表面もしくは基板裏面の温度分布から風向と風速を測定することが好ましい。 In the wind direction anemometer according to the present invention, it is preferable that the IC is directly mounted on the substrate, and the wind direction and the wind speed are measured from the temperature distribution on the IC front surface or the back surface of the substrate.
本発明に係る風向風速計では、前記ICをパッケージに封止し、風によるパッケージ表面の温度分布から風向と風速を測定することが好ましい。 In the wind direction anemometer according to the present invention, the IC is preferably sealed in a package, and the wind direction and the wind speed are measured from the temperature distribution on the package surface by the wind.
本発明に係る風向風速計では、前記積分回路の積分時間と前記増幅回路の増幅率を可変とするために前記積分回路の容量値と前記増幅回路の抵抗値が可変であることが好ましい。 In the anemometer according to the present invention, it is preferable that the capacitance value of the integration circuit and the resistance value of the amplification circuit are variable in order to make the integration time of the integration circuit and the amplification factor of the amplification circuit variable.
本発明に係る風向風速計では、前記比較回路は風向を検知するための信号も出力することが好ましい。 In the anemometer according to the present invention, it is preferable that the comparison circuit also outputs a signal for detecting the wind direction.
本発明に係る風向風速計では、風速に応じて前記熱電対の端子間の温度差が変わった場合には前記カウンタ回路が飽和しないように入力されるクロック周波数を調整する機能を備えていることが好ましい。 The anemometer according to the present invention has a function of adjusting a clock frequency input so that the counter circuit is not saturated when a temperature difference between the thermocouple terminals changes according to the wind speed. Is preferred.
本発明に係る風向風速計では、前記カウンタ回路に入力される前記クロック周波数を変更することで測定精度を変更することが好ましい。 In the anemometer according to the present invention, it is preferable to change the measurement accuracy by changing the clock frequency input to the counter circuit.
本発明に係る風向風速計では、前記リセット信号は、前記積分回路と前記カウンタ回路を既定の状態に戻すための信号であるとともに前記カウンタ回路のカウント数をレジスタに取り込むための信号でもあることが好ましい。 In the anemometer according to the present invention, the reset signal may be a signal for returning the integration circuit and the counter circuit to a predetermined state and a signal for taking the count number of the counter circuit into a register. preferable.
本発明に係る風向風速計では、前記リセット信号の長さを調整するための遅延回路を備えていることが好ましい。 The anemometer according to the present invention preferably includes a delay circuit for adjusting the length of the reset signal.
本発明に係る風向風速計では、前記積分回路の積分容量の絶対値のバラツキを補正するために前記積分回路と同じ構成の積分回路を有するレプリカ回路を備えることが好ましい。 The anemometer according to the present invention preferably includes a replica circuit having an integration circuit having the same configuration as the integration circuit in order to correct variations in the absolute value of the integration capacity of the integration circuit.
本発明に係る風向風速計では、温度計を内蔵することで周囲温度の測定も行うことが好ましい。 In the anemometer according to the present invention, it is preferable to measure the ambient temperature by incorporating a thermometer.
本発明に係る風向風速計では、前記温度計により測定した前記周囲温度を用いて熱電対の感度変化を補正することが好ましい。 In the anemometer which concerns on this invention, it is preferable to correct | amend the sensitivity change of a thermocouple using the said ambient temperature measured with the said thermometer.
本発明は、熱電対を用いた風向風速計に利用することができる。 The present invention can be used for an anemometer using a thermocouple.
1 風向風速計(風速計)
2 基板
3 ICチップ
4 パッケージ
5 熱電対
6 ヒータ
10 測定回路部
11 積分回路
11a オペアンプ
11b 容量
11c 容量
11d スイッチ
11e スイッチ
11f スイッチ
12 増幅回路
12a オペアンプ
12b 抵抗
12c 抵抗
12d 抵抗
12e 抵抗
13 比較回路
14 遅延回路
15 カウンタ回路
16 発振回路
101 風向風速計
102 セラミックディスク
103 ICチップ
104 樹脂
105 熱電対
106 ヒータ
110 測定回路部
111 コンパレータ
112 ラッチ回路
120 フィルタ回路
CL クロック信号
D 判定信号
R リセット信号
1 Anemometer (Anemometer)
2 substrate 3 IC chip 4 package 5 thermocouple 6 heater 10 measurement circuit unit 11 integration circuit 11a operational amplifier 11b
上記の課題を解決するために、本発明に係る風速計は、2つの端子間の温度差による起電力を発生する熱電対と、熱を発生するヒータと、が内部に内蔵されているICチップを備える風速計であって、前記熱電対は、前記ICチップの各辺に形成され、前記熱電対からの起電力に応じた信号を積分する積分回路と、前記積分回路の出力を基準値と比較し、前記積分回路の出力が前記基準値を超えた場合に、前記積分回路を既定の状態に戻すリセット信号を出力する比較回路と、前記リセット信号が出力される間隔に基づいて風速を計測する計測回路と、を備え、前記積分回路の出力に基づいて風向を計測することを特徴としている。 In order to solve the above problems, an anemometer according to the present invention includes an IC chip in which a thermocouple that generates an electromotive force due to a temperature difference between two terminals and a heater that generates heat are incorporated. The thermocouple is formed on each side of the IC chip, and integrates a signal corresponding to an electromotive force from the thermocouple, and outputs the integration circuit as a reference value. The comparison circuit that outputs a reset signal that returns the integration circuit to a predetermined state when the output of the integration circuit exceeds the reference value, and measures the wind speed based on the interval at which the reset signal is output comprising a measuring circuit for, and is characterized that you measure the wind direction based on the output of the integrator circuit.
以上のように、本発明に係る風速計は、2つの端子間の温度差による起電力を発生する熱電対と、熱を発生するヒータと、が内部に内蔵されているICチップを備える風速計であって、前記熱電対は、前記ICチップの各辺に形成され、前記熱電対からの起電力に応じた信号を積分する積分回路と、前記積分回路の出力を増幅する増幅回路と、前記増幅回路の出力を基準値と比較し、前記増幅回路の出力が前記基準値を超えた場合に、前記積分回路を既定の状態に戻すリセット信号を出力する比較回路と、前記リセット信号が出力される間隔に基づいて風速を計測する計測回路と、を備え、前記積分回路の出力に基づいて風向を計測する構成であるので、熱電対を用いた風速計を低コストで提供できるという効果を奏する。 As described above, an anemometer according to the present invention includes an IC chip in which a thermocouple that generates an electromotive force due to a temperature difference between two terminals and a heater that generates heat are incorporated. The thermocouple is formed on each side of the IC chip, integrates a signal corresponding to the electromotive force from the thermocouple, an amplifier circuit that amplifies the output of the integrator circuit, and A comparison circuit that compares the output of the amplifier circuit with a reference value, and outputs a reset signal that returns the integration circuit to a predetermined state when the output of the amplifier circuit exceeds the reference value, and the reset signal is output. comprising a measuring circuit for measuring the wind velocity, the based on that distance, because the configuration you measure the wind direction based on an output of the integrating circuit, the effect of wind speed meter using a thermocouple can be provided at low cost Play.
Claims (22)
前記熱電対からの起電力に応じた信号を積分する積分回路と、
前記積分回路の出力を基準値と比較し、前記積分回路の出力が前記基準値を超えた場合に、前記積分回路を既定の状態に戻すリセット信号を出力する比較回路と、
前記リセット信号が出力される間隔に基づいて風速を計測する計測回路と、
を備えることを特徴とする風速計。 An anemometer comprising a thermocouple that generates an electromotive force due to a temperature difference between two terminals, and a heater that generates heat,
An integrating circuit for integrating a signal corresponding to the electromotive force from the thermocouple;
A comparison circuit that compares the output of the integration circuit with a reference value, and outputs a reset signal that returns the integration circuit to a predetermined state when the output of the integration circuit exceeds the reference value;
A measurement circuit for measuring the wind speed based on the interval at which the reset signal is output;
An anemometer characterized by comprising.
前記積分回路の出力を増幅する増幅回路をさらに備え、
前記比較回路は、前記増幅回路によって増幅された前記積分回路の出力を前記基準値と比較し、当該増幅された前記積分回路の出力が前記基準値を超えた場合に、前記リセット信号を出力することを特徴とする風速計。 An anemometer according to claim 1,
An amplifying circuit for amplifying the output of the integrating circuit;
The comparison circuit compares the output of the integration circuit amplified by the amplification circuit with the reference value, and outputs the reset signal when the amplified output of the integration circuit exceeds the reference value An anemometer characterized by that.
前記増幅回路の増幅率が可変であることを特徴とする風速計。 An anemometer according to claim 2,
An anemometer characterized in that the amplification factor of the amplification circuit is variable.
前記積分回路の積分時間が可変であることを特徴とする風速計。 The anemometer according to any one of claims 1 to 3,
An anemometer characterized in that the integration time of the integration circuit is variable.
前記計測回路は、
クロック信号を発生する発振回路と、
前記リセット信号が出力される間隔において、前記クロック信号をカウントするカウンタ回路と、
を備えることを特徴とする風速計。 An anemometer according to any one of claims 1 to 4,
The measuring circuit is
An oscillation circuit for generating a clock signal;
A counter circuit that counts the clock signal in an interval at which the reset signal is output;
An anemometer characterized by comprising.
レジスタ回路をさらに備え、
前記カウンタ回路は、前記リセット信号が出力されると、既定の状態に戻されるとともに、カウント数を前記レジスタ回路に出力することを特徴とする風速計。 An anemometer according to claim 5,
A register circuit;
When the reset signal is output, the counter circuit returns to a predetermined state and outputs a count number to the register circuit.
前記クロック信号の周波数を調整する周波数調整手段を備えることを特徴とする風速計。 An anemometer according to claim 5 or 6,
An anemometer comprising frequency adjusting means for adjusting the frequency of the clock signal.
前記周波数調整手段は、前記熱電対の端子間の温度差に応じて、前記クロック信号の周波数を調整することを特徴とする風速計。 An anemometer according to claim 7,
The anemometer, wherein the frequency adjusting means adjusts the frequency of the clock signal according to a temperature difference between terminals of the thermocouple.
前記積分回路は差動型積分回路であり、
前記熱電対の前記2つの端子は、前記積分回路の差動入力端子にそれぞれ接続されていることを特徴とする風速計。 An anemometer according to any one of claims 1 to 8,
The integrating circuit is a differential integrating circuit;
An anemometer characterized in that the two terminals of the thermocouple are respectively connected to a differential input terminal of the integrating circuit.
前記リセット信号の長さを調整するための遅延回路を備えていることを特徴とする風速計。 An anemometer according to any one of claims 1 to 9,
An anemometer comprising a delay circuit for adjusting the length of the reset signal.
前記比較回路は、前記2つの端子のいずれの温度が高いかを示す信号を出力することを特徴とする風速計。 An anemometer according to any one of claims 1 to 10,
The anemometer, wherein the comparison circuit outputs a signal indicating which of the two terminals has a higher temperature.
前記熱電対を複数備え、
各熱電対の端子間の方向が、互いに異なることを特徴とする風速計。 It is an anemometer of any one of Claims 1-11,
A plurality of the thermocouples;
An anemometer characterized in that directions between terminals of each thermocouple are different from each other.
前記積分回路と同じ構成の積分回路であるレプリカ回路を備えていることを特徴とする風速計。 An anemometer according to any one of claims 1 to 12,
An anemometer comprising a replica circuit which is an integration circuit having the same configuration as the integration circuit.
周囲温度を測定するための温度計をさらに備えることを特徴とする風速計。 An anemometer according to any one of claims 1 to 13,
An anemometer further comprising a thermometer for measuring an ambient temperature.
前記温度計により測定した前記周囲温度を用いて熱電対の感度変化を補正することを特徴とする風速計。 An anemometer according to claim 14,
An anemometer that corrects a change in sensitivity of a thermocouple using the ambient temperature measured by the thermometer.
前記各回路は、ICチップに内蔵されていることを特徴とする風速計。 An anemometer according to any one of claims 1 to 15,
An anemometer characterized in that each circuit is built in an IC chip.
前記熱電対と前記ヒータとが、前記ICチップ内部に実装されていることを特徴とする風速計。 An anemometer according to claim 16,
The anemometer, wherein the thermocouple and the heater are mounted inside the IC chip.
前記熱電対は、前記ICチップの内縁に沿って設けられていることを特徴とする風速計。 An anemometer according to claim 17,
The anemometer, wherein the thermocouple is provided along an inner edge of the IC chip.
前記熱電対は、前記ICチップの対角線上または当該対角線に沿って設けられていることを特徴とする風速計。 An anemometer according to claim 17,
An anemometer characterized in that the thermocouple is provided on or along a diagonal of the IC chip.
前記熱電対は、前記ICチップの表面の温度分布によって起電力を発生することを特徴とする風速計。 An anemometer according to any one of claims 17 to 19,
The anemometer, wherein the thermocouple generates an electromotive force based on a temperature distribution on a surface of the IC chip.
前記ICチップはパッケージによって封止されており、
前記熱電対は、前記パッケージの表面の温度分布によって起電力を発生することを特徴とする風速計。 An anemometer according to any one of claims 17 to 19,
The IC chip is sealed by a package,
The anemometer, wherein the thermocouple generates an electromotive force according to a temperature distribution on a surface of the package.
前記ICチップは、基板に実装されており、
前記熱電対は、前記基板の前記ICチップが実装されている面の裏面の温度分布によって起電力を発生することを特徴とする風速計。 An anemometer according to any one of claims 17 to 19,
The IC chip is mounted on a substrate,
The anemometer is characterized in that the thermocouple generates an electromotive force based on a temperature distribution on a back surface of a surface of the substrate on which the IC chip is mounted.
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