JP2772373B2 - 熱式流量計 - Google Patents
熱式流量計Info
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- JP2772373B2 JP2772373B2 JP61141802A JP14180286A JP2772373B2 JP 2772373 B2 JP2772373 B2 JP 2772373B2 JP 61141802 A JP61141802 A JP 61141802A JP 14180286 A JP14180286 A JP 14180286A JP 2772373 B2 JP2772373 B2 JP 2772373B2
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Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、感熱抵抗体とヒータとを対になるようにし
た感温体を流体流路中に設け、この感温体を測定対象で
ある流体の温度以上に保持するための電力に基づいて流
体の流量を測定するようにした熱式流量計に関する。 〔従来の技術〕 第５図は、上記熱式流量計における従来のヒータ駆動
部を概略的に示し、同図において、60は互いに近接して
設けられる感熱抵抗体61とヒータ62とから構成された感
温体で、この感温体60は、測定対象である流体が流れる
流路（図外）内に設けられており、感熱抵抗体61は、図
外の増幅回路に接続されている。63は駆動回路としての
トランジスタで、前記増幅回路からの直流信号DSに基づ
いて電源64からヒータ62へ供給される電力を制御するも
のである。 そして、駆動回路63の制御によって供給される電力に
よりヒータ62が適宜発熱し、感温体60を流体の温度によ
り高い温度以上に保持するための電力に基づいて流体流
量を測定している。 〔発明が解決しようとする問題点〕 しかしながら、上記構成の熱式流量計においては次の
ような欠点がある。 すなわち、ヒータ62の抵抗をRH、電源64の電圧をＶ
（例えば10〜15ボルト）、ヒータ62に印加される電圧を
VHとすると、駆動回路63において消費される電力Ｗは、
（V-VH）×VH／RHと表され、Ｖ＝２VHのとき最大（Wmax
＝V2/4RH）となるが、駆動回路63における発熱が感温体
60に伝わり、測定結果に悪影響が及ぼされることとな
る。 そこで、駆動回路63の発熱による影響を少なくするた
め、感温体60を駆動回路63から遠ざけるようにすること
が考えられるが、この種の流量計が大型になり好ましく
ない。 本発明は、上述の事柄に留意してなされたもので、そ
の目的とするところは、駆動回路における発熱量を少な
くし、感温体への悪影響を可及的に少なくしたコンパク
トな熱式流量計を提供することにある。 〔問題点を解決するための手段〕 上述の目的を達成するため、本発明においては、感熱
抵抗体とヒータとを対になるようにした感温体を流体流
路中に設け、この感温体を測定対象である流体の温度以
上に保持するための電力に基づいて流体の流量を測定す
るようにした熱式流量計において、前記ヒータに対し
て、コイルとコンデンサとからなるローパスフィルタを
介して、パルス信号によってオンオフ制御されるスイッ
チング素子と直流電源とからなる駆動回路を接続し、こ
の駆動回路によってヒータをオンオフ制御すると共に、
ヒータとローパスフィルタとの間から出力信号を取り出
すようにしている。 〔実施例〕 以下、本発明の実施例を図面を参照しながら説明す
る。 第１図は、本発明に係る熱式流量計におけるセンサ回
路SKを概略的に示すブロック図で、この図において、１
は互いに近接して設けられる感熱抵抗体２とヒータ３と
から構成される感温体である。この感温体１は、測定対
象である気体、液体など流体が流れる流路内に設けら
れ、流体の温度と等しいかまたはそれ以上の或る一定の
温度になるようにされており、流体が流れるとその流量
に比例して感温体１から奪われる熱を補うため、感熱抵
抗体２が発熱する。従って、感温体を測定対象である流
体の温度以上に保持するための電力に基づいて流体流量
を検出することができる。４は感温体１の出力を増幅す
る増幅回路である。 ５はパルス変調部で、例えばパルス幅変調回路６と駆
動回路７とから構成されており、パルス幅変調回路６は
同期用入出力端子８から入力される信号によって駆動さ
れる。増幅回路４の出力は、パルス変調部５において例
えば数KHz〜数100KHzの変調信号により所定のパルス幅
変調を受ける。 ９はローパスフィルタで、パルス変調部５のパルス出
力は、このローパスフィルタ９を通過する際、高調波成
分を除去され、ほぼ直流信号となって感温体１のヒータ
３にフィードバックされ、これによってヒータ３が発熱
し、感温体１が所定温度に保持される。 上記構成のセンサ回路SKの出力は端子10,11の何れか
または双方から取り出すことができる。 なお、上記構成においてパルス幅変調回路６に代えて
パルス周波数変調回路を設けてもよく、また、パルス幅
とパルス周波数とを同時に変調するように構成してもよ
い。 第２図は、パルス変調部５の駆動回路７近傍の構成例
を示し、この図において、7Sはスイッチング素子として
のトランジスタで、そのコレクタ側にはダンパーダイオ
ード7Dが、エミッタ側には直流電源7Pがそれぞれ接続さ
れている。そして、トランジスタ7Sのベースにはパルス
幅変調回路６からのパルス信号PSが入力されるよう構成
されている。また、9Lおよび9Cはローパスフィルタ９を
構成するコイルおよびコンデンサである。 而して、上記構成において、パルス変調部５の出力
は，オンオフ形式のパルス波形であるので、このパルス
変調部５の出力回路電圧を出力パルスの振幅にほぼ等し
くなるようにした場合、パルス変調部５の駆動回路７の
各部位における出力波形は第３図に示すようになる。同
図（Ａ）は、トランジスタ7Sのコレクタ・エミッタ間電
圧VCEを、同図（Ｂ）はトランジスタ7Sのコレクタ電流I
Cを、同図（Ｃ）は、ダイオード7Dの端子間電圧VDを、
同図（Ｄ）はダイオード7Dに流れる電流IDをそれぞれ表
している。 そして、この駆動回路７において消費される電力Ｗ
は、VCE×IC＋VD×IDで表されるが、第３図に示すよう
に、電流IC,IDが流れるときの電圧VCE,VDは何れも極め
て小さく（例えば0.3〜0.6ボルト）、従って、前記電力
Ｗは小さいものであるから、駆動回路７が感温体１に与
える熱的影響は殆ど無視し得る程度に小さくなり、この
結果正確な測定が可能となる。そして、上記構成の熱式
流量計においては、ヒータ３に対して、コイル9Lとコン
デンサ9Cとからなるローパスフィルタ９を介して、パル
ス信号によってオンオフ制御されるスイッチング素子7S
と直流電源7Pとからなる駆動回路７を接続し、この駆動
回路７によってヒータ３をオンオフ制御すると共に、ヒ
ータ３とローパスフィルタ９との間から出力信号を取り
出すようにしているので、流量信号はローパスフィルタ
９の出力信号として得られるので、特段の信号処理を要
しないといった利点がある。 また、駆動回路７の信号がローパスフィルタ９を介し
てヒータ３に与えられることになるので、駆動回路７に
おける直流電源7Pが電圧変動を起こしても、ローパスフ
ィルタ９の作用により、ヒータ３に過電圧が印刷される
のが防止され、ヒータ３の焼きつきが防止されるなどヒ
ータ３の保護が確実に行われ、直流電源7Pの電圧変動に
よる悪影響がヒータ３に及ぼされることがない。 なお、上記実施例において、同期用入出力端子８はパ
ルス幅変調のときに特に有用で、例えば第４図に示すよ
うに、第１図に示すセンサ回路SKを４個SK1,SK2,SK3,SK
4使用して流量測定を行う場合において、１つのセンサ
回路SK1のパルス変調部に１つの発信回路を設け、これ
らのセンサ回路SK1〜SK4の同期を取りながらセンサ回路
SK1の出力Ａを，他のセンサ回路SK2〜SK4のパルス変調
部に入力することによって、複数のセンサ回路相互間の
干渉を防ぐことが可能となる。 〔発明の効果〕 以上説明したように、本発明に係る熱式流量計は、感
熱抵抗体と対になるようにして設けられたヒータに対し
て、コイルとコンデンサとからなるローパスフィルタを
介して、パルス信号によってオンオフ制御されるスイッ
チング素子と直流電源とからなる駆動回路を接続し、こ
の駆動回路によってヒータをオンオフ制御すると共に、
ヒータとローパスフィルタとの間から出力信号を取り出
すようにしているので、ヒータの駆動回路における発熱
を著しく少なくすることができ、従って、感温体への熱
的影響が殆ど無くなり正確な測定を行うことができると
共に、感温体と駆動回路とを近接して設けることができ
るので、この種の熱式流量計をコンパクトに構成するこ
とができる。 そして、流量信号は、ローパスフィルタの出力信号と
して得られるので、特段の信号処理を要しないといった
利点がある。また、駆動回路の信号がローパスフィルタ
を介してヒータに与えられることになるので、駆動回路
における直流電源が電圧変動を起こしても、ローパスフ
ィルタの作用により、ヒータに過電圧が印加されるのが
防止され、ヒータの焼きつきが防止されるなどヒータの
保護が確実に行われ、直流電源の電圧変動による悪影響
がヒータに及ぼされることがない。従って、本発明の熱
式流量計によれば、所望の流量測定を確実に行うことが
できる。
た感温体を流体流路中に設け、この感温体を測定対象で
ある流体の温度以上に保持するための電力に基づいて流
体の流量を測定するようにした熱式流量計に関する。 〔従来の技術〕 第５図は、上記熱式流量計における従来のヒータ駆動
部を概略的に示し、同図において、60は互いに近接して
設けられる感熱抵抗体61とヒータ62とから構成された感
温体で、この感温体60は、測定対象である流体が流れる
流路（図外）内に設けられており、感熱抵抗体61は、図
外の増幅回路に接続されている。63は駆動回路としての
トランジスタで、前記増幅回路からの直流信号DSに基づ
いて電源64からヒータ62へ供給される電力を制御するも
のである。 そして、駆動回路63の制御によって供給される電力に
よりヒータ62が適宜発熱し、感温体60を流体の温度によ
り高い温度以上に保持するための電力に基づいて流体流
量を測定している。 〔発明が解決しようとする問題点〕 しかしながら、上記構成の熱式流量計においては次の
ような欠点がある。 すなわち、ヒータ62の抵抗をRH、電源64の電圧をＶ
（例えば10〜15ボルト）、ヒータ62に印加される電圧を
VHとすると、駆動回路63において消費される電力Ｗは、
（V-VH）×VH／RHと表され、Ｖ＝２VHのとき最大（Wmax
＝V2/4RH）となるが、駆動回路63における発熱が感温体
60に伝わり、測定結果に悪影響が及ぼされることとな
る。 そこで、駆動回路63の発熱による影響を少なくするた
め、感温体60を駆動回路63から遠ざけるようにすること
が考えられるが、この種の流量計が大型になり好ましく
ない。 本発明は、上述の事柄に留意してなされたもので、そ
の目的とするところは、駆動回路における発熱量を少な
くし、感温体への悪影響を可及的に少なくしたコンパク
トな熱式流量計を提供することにある。 〔問題点を解決するための手段〕 上述の目的を達成するため、本発明においては、感熱
抵抗体とヒータとを対になるようにした感温体を流体流
路中に設け、この感温体を測定対象である流体の温度以
上に保持するための電力に基づいて流体の流量を測定す
るようにした熱式流量計において、前記ヒータに対し
て、コイルとコンデンサとからなるローパスフィルタを
介して、パルス信号によってオンオフ制御されるスイッ
チング素子と直流電源とからなる駆動回路を接続し、こ
の駆動回路によってヒータをオンオフ制御すると共に、
ヒータとローパスフィルタとの間から出力信号を取り出
すようにしている。 〔実施例〕 以下、本発明の実施例を図面を参照しながら説明す
る。 第１図は、本発明に係る熱式流量計におけるセンサ回
路SKを概略的に示すブロック図で、この図において、１
は互いに近接して設けられる感熱抵抗体２とヒータ３と
から構成される感温体である。この感温体１は、測定対
象である気体、液体など流体が流れる流路内に設けら
れ、流体の温度と等しいかまたはそれ以上の或る一定の
温度になるようにされており、流体が流れるとその流量
に比例して感温体１から奪われる熱を補うため、感熱抵
抗体２が発熱する。従って、感温体を測定対象である流
体の温度以上に保持するための電力に基づいて流体流量
を検出することができる。４は感温体１の出力を増幅す
る増幅回路である。 ５はパルス変調部で、例えばパルス幅変調回路６と駆
動回路７とから構成されており、パルス幅変調回路６は
同期用入出力端子８から入力される信号によって駆動さ
れる。増幅回路４の出力は、パルス変調部５において例
えば数KHz〜数100KHzの変調信号により所定のパルス幅
変調を受ける。 ９はローパスフィルタで、パルス変調部５のパルス出
力は、このローパスフィルタ９を通過する際、高調波成
分を除去され、ほぼ直流信号となって感温体１のヒータ
３にフィードバックされ、これによってヒータ３が発熱
し、感温体１が所定温度に保持される。 上記構成のセンサ回路SKの出力は端子10,11の何れか
または双方から取り出すことができる。 なお、上記構成においてパルス幅変調回路６に代えて
パルス周波数変調回路を設けてもよく、また、パルス幅
とパルス周波数とを同時に変調するように構成してもよ
い。 第２図は、パルス変調部５の駆動回路７近傍の構成例
を示し、この図において、7Sはスイッチング素子として
のトランジスタで、そのコレクタ側にはダンパーダイオ
ード7Dが、エミッタ側には直流電源7Pがそれぞれ接続さ
れている。そして、トランジスタ7Sのベースにはパルス
幅変調回路６からのパルス信号PSが入力されるよう構成
されている。また、9Lおよび9Cはローパスフィルタ９を
構成するコイルおよびコンデンサである。 而して、上記構成において、パルス変調部５の出力
は，オンオフ形式のパルス波形であるので、このパルス
変調部５の出力回路電圧を出力パルスの振幅にほぼ等し
くなるようにした場合、パルス変調部５の駆動回路７の
各部位における出力波形は第３図に示すようになる。同
図（Ａ）は、トランジスタ7Sのコレクタ・エミッタ間電
圧VCEを、同図（Ｂ）はトランジスタ7Sのコレクタ電流I
Cを、同図（Ｃ）は、ダイオード7Dの端子間電圧VDを、
同図（Ｄ）はダイオード7Dに流れる電流IDをそれぞれ表
している。 そして、この駆動回路７において消費される電力Ｗ
は、VCE×IC＋VD×IDで表されるが、第３図に示すよう
に、電流IC,IDが流れるときの電圧VCE,VDは何れも極め
て小さく（例えば0.3〜0.6ボルト）、従って、前記電力
Ｗは小さいものであるから、駆動回路７が感温体１に与
える熱的影響は殆ど無視し得る程度に小さくなり、この
結果正確な測定が可能となる。そして、上記構成の熱式
流量計においては、ヒータ３に対して、コイル9Lとコン
デンサ9Cとからなるローパスフィルタ９を介して、パル
ス信号によってオンオフ制御されるスイッチング素子7S
と直流電源7Pとからなる駆動回路７を接続し、この駆動
回路７によってヒータ３をオンオフ制御すると共に、ヒ
ータ３とローパスフィルタ９との間から出力信号を取り
出すようにしているので、流量信号はローパスフィルタ
９の出力信号として得られるので、特段の信号処理を要
しないといった利点がある。 また、駆動回路７の信号がローパスフィルタ９を介し
てヒータ３に与えられることになるので、駆動回路７に
おける直流電源7Pが電圧変動を起こしても、ローパスフ
ィルタ９の作用により、ヒータ３に過電圧が印刷される
のが防止され、ヒータ３の焼きつきが防止されるなどヒ
ータ３の保護が確実に行われ、直流電源7Pの電圧変動に
よる悪影響がヒータ３に及ぼされることがない。 なお、上記実施例において、同期用入出力端子８はパ
ルス幅変調のときに特に有用で、例えば第４図に示すよ
うに、第１図に示すセンサ回路SKを４個SK1,SK2,SK3,SK
4使用して流量測定を行う場合において、１つのセンサ
回路SK1のパルス変調部に１つの発信回路を設け、これ
らのセンサ回路SK1〜SK4の同期を取りながらセンサ回路
SK1の出力Ａを，他のセンサ回路SK2〜SK4のパルス変調
部に入力することによって、複数のセンサ回路相互間の
干渉を防ぐことが可能となる。 〔発明の効果〕 以上説明したように、本発明に係る熱式流量計は、感
熱抵抗体と対になるようにして設けられたヒータに対し
て、コイルとコンデンサとからなるローパスフィルタを
介して、パルス信号によってオンオフ制御されるスイッ
チング素子と直流電源とからなる駆動回路を接続し、こ
の駆動回路によってヒータをオンオフ制御すると共に、
ヒータとローパスフィルタとの間から出力信号を取り出
すようにしているので、ヒータの駆動回路における発熱
を著しく少なくすることができ、従って、感温体への熱
的影響が殆ど無くなり正確な測定を行うことができると
共に、感温体と駆動回路とを近接して設けることができ
るので、この種の熱式流量計をコンパクトに構成するこ
とができる。 そして、流量信号は、ローパスフィルタの出力信号と
して得られるので、特段の信号処理を要しないといった
利点がある。また、駆動回路の信号がローパスフィルタ
を介してヒータに与えられることになるので、駆動回路
における直流電源が電圧変動を起こしても、ローパスフ
ィルタの作用により、ヒータに過電圧が印加されるのが
防止され、ヒータの焼きつきが防止されるなどヒータの
保護が確実に行われ、直流電源の電圧変動による悪影響
がヒータに及ぼされることがない。従って、本発明の熱
式流量計によれば、所望の流量測定を確実に行うことが
できる。
【図面の簡単な説明】
第１図は、本発明に係る熱式流量計におけるセンサ回路
のブロック図、第２図は、駆動回路近傍を示す回路図、
第３図は、駆動回路における各部位の出力波形図、第４
図は本発明の他の実施例を示すブロック図、第５図は、
従来例を示す回路図である。 １……感温体、２……感熱抵抗体、３……ヒータ、７…
…駆動回路、7P……電源、7S……スイッチング素子、９
……ローパスフィルタ、9C……コンデンサ、9L……コイ
ル。
のブロック図、第２図は、駆動回路近傍を示す回路図、
第３図は、駆動回路における各部位の出力波形図、第４
図は本発明の他の実施例を示すブロック図、第５図は、
従来例を示す回路図である。 １……感温体、２……感熱抵抗体、３……ヒータ、７…
…駆動回路、7P……電源、7S……スイッチング素子、９
……ローパスフィルタ、9C……コンデンサ、9L……コイ
ル。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 石川 亨一
京都市南区吉祥院宮の東町２番地 株式
会社エステック内
(56)参考文献 特開 昭56−145359（ＪＰ，Ａ)
特開 昭60−187816（ＪＰ，Ａ)
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 １．感熱抵抗体とヒータとを対になるようにした感温体
を流体流路中に設け、この感温体を測定対象である流体
の温度以上に保持するための電力に基づいて流体の流量
を測定するようにした熱式流量計において、前記ヒータ
に対して、コイルとコンデンサとからなるローパスフィ
ルタを介して、パルス信号によってオンオフ制御される
スイッチング素子と直流電源とからなる駆動回路を接続
し、この駆動回路によってヒータをオンオフ制御すると
共に、ヒータとローパスフィルタとの間から出力信号を
取り出すようにしたことを特徴とする熱式流量計。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61141802A JP2772373B2 (ja) | 1986-06-17 | 1986-06-17 | 熱式流量計 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61141802A JP2772373B2 (ja) | 1986-06-17 | 1986-06-17 | 熱式流量計 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62297718A JPS62297718A (ja) | 1987-12-24 |
| JP2772373B2 true JP2772373B2 (ja) | 1998-07-02 |
Family
ID=15300471
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61141802A Expired - Fee Related JP2772373B2 (ja) | 1986-06-17 | 1986-06-17 | 熱式流量計 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2772373B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7387022B1 (en) | 2007-05-02 | 2008-06-17 | Honeywell International Inc. | Thermal mass flow transducer including PWM-type heater current driver |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2448304C2 (de) * | 1974-10-10 | 1986-04-03 | Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart | Elektrisch gesteuerte Kraftstoffeinspritzanlage für Brennkraftmaschinen |
| JPS56145359A (en) * | 1980-04-15 | 1981-11-12 | Japan Electronic Control Syst Co Ltd | Hot-wire type current meter |
| JPS5753622A (en) * | 1980-09-17 | 1982-03-30 | Nippon Soken Inc | Gas flow rate measuring device |
-
1986
- 1986-06-17 JP JP61141802A patent/JP2772373B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62297718A (ja) | 1987-12-24 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |