JP2690980B2 - 熱式空気流量計 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は周波数出力形熱線式空気流量計における出力
周波数の変動防止に関する。

〔従来の技術〕

従来の周波数出力形熱線式空気流量計は、ACスパーク
社マス・エアフローセンサ取扱説明書に記載のように、
電圧出力形熱線式空気流量計の後段に電圧制御発振器が
接続されている。また、従来の電圧制御発振器は、日立
産業用リニア・アイ・シーデータブツク（昭和61年７
月）第86頁に記載のように、入力段にローパスフイルタ
が形成されている。つまり、従来の周波数出力形熱線式
空気流量計は第３図のように定温度制御回路１と出力電
圧調整回路３を有する電圧出力形熱線式空気流量計５の
出力電圧の振動を、ローパスフイルタ２で減衰し電圧制
御発振器４により周波数出力に変換る構成となつてい
る。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記従来技術は電圧制御発振器の入力インピーダンス
が低いため、入力段に形成されているローパスフイルタ
内の抵抗値を小さくし、電圧制御発振器への影響を回避
する必要があつた。それにともない、コンデンサの容量
が大きくなり、集積化が困難であつた。

本発明の目的は、電圧制御発振器及び電圧出力形熱線
式空気流量計に影響を与えず、集積化可能な周波数出力
形熱線式空気流量計を構成することにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するために、第３図のように電圧出力
形熱線式空気流量計５と電圧制御発振器４の間に設けら
れていたローパスフイルタ２を、第２図のように電圧出
力形熱線式空気流量計内の定温度制御回路１と出力電圧
調整回路３の間にローパスフイルタ２を設けるものであ
る。

〔作用〕

電圧出力形熱線式空気流量計内の出力電圧調整回路
は、差動増幅器で構成されることが多いので高入力イン
ピーダンス，低出力インピーダンスとなつている。この
ため、ローパスフイルタを定温度制御回路と出力電圧調
整回路の間に挿入し、出力電圧調整回路と電圧制御発振
器を直接つなぐと、ローパスフイルタが電圧制御発振器
に影響を及ぼすことはほとんどなく、小刻みな電圧変動
が周波数出力に現われることはない。定温度制御回路は
低出力インピーダンスのため、ローパスフイルタの影響
を受けない。そのため、ローパスフイルタのコンデンサ
容量を小さくし、抵抗値を大きくすれば、集積化が可能
となる。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を第１図により説明する。

第１図において、熱線105を流れる電流I_HはKingの式
より（１）式で示される。

一方、差動増幅器107,抵抗器106,104,103,空気温度を
検出する補償抵抗102,トランジスタ101により（１）式
の（T_H−T_a）／R_Hは常に一定値に制御される。従つて
（１）式より電流I_Hは（２）式となり、この電流I_Hは抵
抗106で検出され、定温度制御回路の出力信号V₂とな
る。

ここで空気流が乱流等により振動すれば、V₂も振動す
るため、ローパスフイルタ２により、V₂の振動を抑えV_F
とする。ローパスフイルタの遮断周波数Fcは（３）式で
ある。

F_c＝（２πRC）^-1 …（３） 〔R;抵抗201の抵抗値、C;コンデンサ202の静電容量〕 このV_Fを出力調整回路３の差動増幅器304で、後段の
電圧制御発振器４の特性に合わせる様に増幅する。V_F，
V_O，F_Oの伝達関数は（４），（５）式で示される。

第４図は、第１図のローパスフイルタ２の他の実施例
であり、コンデンサ42の容量をトランジスタ43で等価的
に増幅している。この回路の遮断周波数F_Cは（５）式と
なる。

第４図の実施例によるとローパスフイルタ２のコンデ
ンサ42の静電容量は更に小さくすることができる。

第５図は、ローパスフイルタ２の他の実施例であり、
コンデンサ52の容量を電界効果トランジスタ53で等価的
に増幅して、上記と同様にコンデンサ52の容量を小さく
することができる。

第６図は、ローパスフイルタ２の他の実施例であり、
ダイオード62の逆バイアス時の接合容量を利用したもの
である。この実施例によれば、PN接合のみでローパスフ
イルタを形成できるため、集積化が更に容易になる。

〔発明の効果〕

本発明によれば、定温度制御回路及び電圧制御発振器
に影響を与えずに空気流の振動による周波数出力の変動
を抑制できるので周波数出力形熱線式空気流量計の精度
を向上する効果がある。

また、ローパスフイルタのコンデンサ容量を小さくで
きるので、集積化が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す図、第２図は本発明の
基本構成図、第３図は従来の周波数出力形熱線式空気流
量計の基本構成図、第４図，第５図及び第６図はローパ
スフイルタの他の実施例を示す図である。 １…定温度制御回路、２…ローパスフイルタ、３…出力
電圧調整回路、４…電圧制御発振器。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 赤松 培雄 茨城県勝田市大字高場2520番地 株式会 社日立製作所佐和工場内 (56)参考文献 特開 昭64−35218（ＪＰ，Ａ)

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】発熱抵抗体を定温度に保持するために電流
   を供給し、かつ該電流を電圧信号として出力する定温度
   制御回路と、前記電圧信号を増幅する出力電圧調整回路
   と、該出力を周波数信号に変換する電圧制御発振器とか
   ら成る周波数出力形熱式空気流量計において、検出電圧
   の振動を抑制するローパスフィルタを前記定温度制御回
   路と前記出力電圧調整回路の間に設けたことを特徴とす
   る熱式空気流量計。