JP2784192B2 - ホツトフイルム形空気流量計 - Google Patents
ホツトフイルム形空気流量計Info
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- JP2784192B2 JP2784192B2 JP63236503A JP23650388A JP2784192B2 JP 2784192 B2 JP2784192 B2 JP 2784192B2 JP 63236503 A JP63236503 A JP 63236503A JP 23650388 A JP23650388 A JP 23650388A JP 2784192 B2 JP2784192 B2 JP 2784192B2
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Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明はホツトフイルム形空気流量計に関し、例えば
自動車の内燃機関に吸入される空気の流量を計測するの
に好適な流量計に関する。
自動車の内燃機関に吸入される空気の流量を計測するの
に好適な流量計に関する。
［従来の技術］ 従来のこの種のホツトフイルム形空気流量計における
傍熱式ホツトフイルムは、SAEペーパー880560に記載さ
れているように、0.25mm程度の絶縁基板の一方の表面に
平面的に流量検出抵抗と加熱抵抗を並設し、更に温度検
出抵抗と調整抵抗も並設した構成である。
傍熱式ホツトフイルムは、SAEペーパー880560に記載さ
れているように、0.25mm程度の絶縁基板の一方の表面に
平面的に流量検出抵抗と加熱抵抗を並設し、更に温度検
出抵抗と調整抵抗も並設した構成である。
［発明が解決しようとする課題］ しかしながらこのように、基板の一方の表面に流量検
出抵抗と加熱抵抗を平面的に並設すると熱伝導速度が遅
く応答性と温度分布が悪く、また、温度検出抵抗が加熱
抵抗からの加熱を受けやすいために十分な検出精度が得
られないという問題があった。
出抵抗と加熱抵抗を平面的に並設すると熱伝導速度が遅
く応答性と温度分布が悪く、また、温度検出抵抗が加熱
抵抗からの加熱を受けやすいために十分な検出精度が得
られないという問題があった。
従つて本発明の目的は、傍熱式ホツトフイルムを用い
たこの種のホツトフイルム形空気流量計の検出精度を向
上することにある。
たこの種のホツトフイルム形空気流量計の検出精度を向
上することにある。
［課題を解決するための手段］ 本発明は、この目的を達成するため、空気流量を計測
する膜状の流量検出抵抗と、この流量検出抵抗を一定温
度に加熱する膜状の加熱抵抗と、空気温度を検出する膜
状の温度検出抵抗とを基板面に備えたホツトフイルム形
空気流量計において、流量検出抵抗と加熱抵抗が、基板
側に前記加熱抵抗が位置するようにして、膜状の絶縁体
を間に介在させた状態で、該基板の一方の面に順次積層
して形成した傍熱式ホットフィルムとして設けられ、温
度検出抵抗が、基板の一方の面で、傍熱式ホットフィル
ムが設けられている領域に並んで設けられ、基板の一方
の面で、傍熱式ホットフィルムが設けられている領域
と、温度検出抵抗が設けられている領域の間に、溝が設
けられているようにしたことを特徴とするものである。
する膜状の流量検出抵抗と、この流量検出抵抗を一定温
度に加熱する膜状の加熱抵抗と、空気温度を検出する膜
状の温度検出抵抗とを基板面に備えたホツトフイルム形
空気流量計において、流量検出抵抗と加熱抵抗が、基板
側に前記加熱抵抗が位置するようにして、膜状の絶縁体
を間に介在させた状態で、該基板の一方の面に順次積層
して形成した傍熱式ホットフィルムとして設けられ、温
度検出抵抗が、基板の一方の面で、傍熱式ホットフィル
ムが設けられている領域に並んで設けられ、基板の一方
の面で、傍熱式ホットフィルムが設けられている領域
と、温度検出抵抗が設けられている領域の間に、溝が設
けられているようにしたことを特徴とするものである。
［作用］ 加熱抵抗は、膜状の絶縁体を介しただけで流量検出抵
抗に積層されているので、流量検出抵抗を効率よく、高
速で均一に加熱することができ、従って、検出精度を向
上させることができ、且つ、温度検出抵抗と傍熱式ホッ
トフィルムの間に溝が設けられているので、傍熱式ホッ
トフィルムの加熱抵抗による熱が温度検出抵抗に伝達さ
れにくくすることができ、従って、これによっても検出
精度を向上させることができる。
抗に積層されているので、流量検出抵抗を効率よく、高
速で均一に加熱することができ、従って、検出精度を向
上させることができ、且つ、温度検出抵抗と傍熱式ホッ
トフィルムの間に溝が設けられているので、傍熱式ホッ
トフィルムの加熱抵抗による熱が温度検出抵抗に伝達さ
れにくくすることができ、従って、これによっても検出
精度を向上させることができる。
［実施例］ 以下、本発明の実施例を図面を参照して説明する。
第１図および第２図は内燃機関への吸気通路に設けた
ホツトフイルム式空気流量計の例を示している。
ホツトフイルム式空気流量計の例を示している。
ボデイ１の外側からその側壁を貫通して内部の空気通
路1aに進出するようにするように取付けられた絶縁基板
２は、その表面が空気通路1a内を流れる吸入空気３の流
れと平行になるように該空気通路1a内に位置している。
そして前記絶縁基板２の表面には温度検出抵抗と傍熱式
ホツトフイルムが厚膜印刷または蒸着によつて形成され
ている。絶縁基板２は長さ20mm,幅10mm,厚さ0.25mmのセ
ラミツク板であり、その表面の気流上流側領域には導体
電極4a,4bが形成され、下流側領域には導体電極4c,4dお
よび4e,4fが形成される。電極導体4a,4bの間には該電極
導体と接続するように温度検出抵抗５が形成される。電
極導体4e,4fの間には該電極導体と接続するように加熱
抵抗体６が形成され、その後、電極導体4c,4d,4e,4fお
よび加熱抵抗６の表面は電極導体4c,4d上の接続窓部7a,
7bを残して誘電ガラスの20〜30μｍの絶縁層８によつて
被われる。流量検出抵抗９はこのガラス絶縁層８の上に
前記接続窓部7a,7bを通して前記電極導体4c,4dと接続さ
れるように形成されて厚み方向に積層した構造の傍熱式
ホツトフイルムが構成される。
路1aに進出するようにするように取付けられた絶縁基板
２は、その表面が空気通路1a内を流れる吸入空気３の流
れと平行になるように該空気通路1a内に位置している。
そして前記絶縁基板２の表面には温度検出抵抗と傍熱式
ホツトフイルムが厚膜印刷または蒸着によつて形成され
ている。絶縁基板２は長さ20mm,幅10mm,厚さ0.25mmのセ
ラミツク板であり、その表面の気流上流側領域には導体
電極4a,4bが形成され、下流側領域には導体電極4c,4dお
よび4e,4fが形成される。電極導体4a,4bの間には該電極
導体と接続するように温度検出抵抗５が形成される。電
極導体4e,4fの間には該電極導体と接続するように加熱
抵抗体６が形成され、その後、電極導体4c,4d,4e,4fお
よび加熱抵抗６の表面は電極導体4c,4d上の接続窓部7a,
7bを残して誘電ガラスの20〜30μｍの絶縁層８によつて
被われる。流量検出抵抗９はこのガラス絶縁層８の上に
前記接続窓部7a,7bを通して前記電極導体4c,4dと接続さ
れるように形成されて厚み方向に積層した構造の傍熱式
ホツトフイルムが構成される。
そして、前記温度検出抵抗５と加熱抵抗６と流量検出
抵抗９は前記電極導体4a〜4fによつてボデイ外側の制御
モジユール10に接続される。
抵抗９は前記電極導体4a〜4fによつてボデイ外側の制御
モジユール10に接続される。
このような構成の温度検出抵抗５は傍熱式ホツトフイ
ルムの上流側にあるので加熱抵抗６からの熱影響を受け
にくく吸入空気の温度を正確に電気信号に変換すること
ができる。そして、加熱抵抗６は薄い絶縁層８を介して
面対向での流量検出抵抗９を加熱するので、該流量検出
抵抗９を高速に均一に加熱することができる。
ルムの上流側にあるので加熱抵抗６からの熱影響を受け
にくく吸入空気の温度を正確に電気信号に変換すること
ができる。そして、加熱抵抗６は薄い絶縁層８を介して
面対向での流量検出抵抗９を加熱するので、該流量検出
抵抗９を高速に均一に加熱することができる。
第３図はこのような温度検出抵抗５と加熱抵抗６と流
量検出抵抗９を用いた流量計の電気回路を示している。
温度検出抵抗（抵抗値RT）５と流量検出抵抗（抵抗値R
S）９と調整抵抗（抵抗値R1,R2）11,12とはブリツジ回
路を構成している。比較増幅器13は前記ブリツジ回路の
出力信号を比較増幅してトランジスタ14を駆動し、該ブ
リツジ回路が電気的に平衡した状態となるように前記加
熱抵抗６への給電を制御して流量検出抵抗９を加熱し該
流量検出抵抗９の電気抵抗値を変化させる。このとき加
熱抵抗６の端子から得られる端子電圧が吸入空気流量を
示す電気信号V0として外部回路に導出される。なお、参
照符号15は電源を示している。
量検出抵抗９を用いた流量計の電気回路を示している。
温度検出抵抗（抵抗値RT）５と流量検出抵抗（抵抗値R
S）９と調整抵抗（抵抗値R1,R2）11,12とはブリツジ回
路を構成している。比較増幅器13は前記ブリツジ回路の
出力信号を比較増幅してトランジスタ14を駆動し、該ブ
リツジ回路が電気的に平衡した状態となるように前記加
熱抵抗６への給電を制御して流量検出抵抗９を加熱し該
流量検出抵抗９の電気抵抗値を変化させる。このとき加
熱抵抗６の端子から得られる端子電圧が吸入空気流量を
示す電気信号V0として外部回路に導出される。なお、参
照符号15は電源を示している。
このような電気回路において、量産した流量計におい
て電気信号V0のバラツキを少なくするためには、温度検
出抵抗５の抵抗値RTと流量検出抵抗９の抵抗値RSの比RS
/RTが一定の関係に調整されていることが必要である。
この調整は両抵抗5,9を形成した後にレーザトリミング
で温度検出抵抗５に切欠き5aを形成することによつてな
される。
て電気信号V0のバラツキを少なくするためには、温度検
出抵抗５の抵抗値RTと流量検出抵抗９の抵抗値RSの比RS
/RTが一定の関係に調整されていることが必要である。
この調整は両抵抗5,9を形成した後にレーザトリミング
で温度検出抵抗５に切欠き5aを形成することによつてな
される。
第４図と第５図は前記した実施例の絶縁基板２表面の
加熱抵抗領域と傍熱式ホツトフイルム領域の間に溝2aを
形成して熱伝達面の制限し、加熱抵抗５からの熱が傍熱
式ホツトフイルムに伝達されにくくした例である。
加熱抵抗領域と傍熱式ホツトフイルム領域の間に溝2aを
形成して熱伝達面の制限し、加熱抵抗５からの熱が傍熱
式ホツトフイルムに伝達されにくくした例である。
第６図は前記した実施例の絶縁基板２の代りに半導体
基板16を用いた例を示している。半導体基板16の吸入空
気３の気流上流側の加熱抵抗領域がＮ形半導体16aで構
成され、気流下流側の傍熱式ホツトアイルム領域がＰ形
半導体16bで構成されている。Ｎ形半導体16aの表面には
絶縁用SiO膜17aを介して電極導体4a,4bと温度検出抵抗
５が形成され、Ｐ形半導体16bの表面にはその両縁部に
電極導体4b,4cが形成され、その内側には絶縁用SiO膜17
bを介して電極導体4e,4fと流量検出抵抗９が形成され
る。
基板16を用いた例を示している。半導体基板16の吸入空
気３の気流上流側の加熱抵抗領域がＮ形半導体16aで構
成され、気流下流側の傍熱式ホツトアイルム領域がＰ形
半導体16bで構成されている。Ｎ形半導体16aの表面には
絶縁用SiO膜17aを介して電極導体4a,4bと温度検出抵抗
５が形成され、Ｐ形半導体16bの表面にはその両縁部に
電極導体4b,4cが形成され、その内側には絶縁用SiO膜17
bを介して電極導体4e,4fと流量検出抵抗９が形成され
る。
この実施例において、Ｐ形半導体16bは電極導体4c,4d
を介して給電されて発熱する加熱抵抗として利用される
ので、構成要素を有効活用した構造簡単な流量計が得ら
れるとともに、半導体技術を利用してコスト低減を図る
ことができる利点がある。
を介して給電されて発熱する加熱抵抗として利用される
ので、構成要素を有効活用した構造簡単な流量計が得ら
れるとともに、半導体技術を利用してコスト低減を図る
ことができる利点がある。
第７図に示した実施例は、傍熱式ホツトフイルム領域
にメタライズにより加熱抵抗５を形成したセラミツクス
基板18a,18bを前記加熱抵抗５を挟んで積層した多層基
板18を用い、前記加熱抵抗５挾持しない温度検出抵抗領
域の表面に電極導体4a,4bと加熱抵抗５を形成し、前記
加熱抵抗５を挾持した傍熱式ホツトフイルム領域の表面
に電極導体4e,4fと流量検出抵抗９が形成される。加熱
抵抗５はスルーホール接続（図示せず）を介して給電す
る。この流量計の構成は、基板18の表面に電極導体4a,4
bと温度検出抵抗５と電極導体4e,4fと流量検出抵抗９を
同様に並設すればよいので、構造が単純化する効果が得
られる。
にメタライズにより加熱抵抗５を形成したセラミツクス
基板18a,18bを前記加熱抵抗５を挟んで積層した多層基
板18を用い、前記加熱抵抗５挾持しない温度検出抵抗領
域の表面に電極導体4a,4bと加熱抵抗５を形成し、前記
加熱抵抗５を挾持した傍熱式ホツトフイルム領域の表面
に電極導体4e,4fと流量検出抵抗９が形成される。加熱
抵抗５はスルーホール接続（図示せず）を介して給電す
る。この流量計の構成は、基板18の表面に電極導体4a,4
bと温度検出抵抗５と電極導体4e,4fと流量検出抵抗９を
同様に並設すればよいので、構造が単純化する効果が得
られる。
以上に述べたようなホツトフイルム形空気流量計は、
内燃機関に吸入される空気の流量を計測するのに利用で
きるほか、電気掃除機の空気吸入量計測、コンビユータ
ユニツトの冷却空気流量計測およびプラントの気体流量
計測に利用できる。
内燃機関に吸入される空気の流量を計測するのに利用で
きるほか、電気掃除機の空気吸入量計測、コンビユータ
ユニツトの冷却空気流量計測およびプラントの気体流量
計測に利用できる。
［発明の効果］ 本発明は前述したように、流量検出抵抗と対面した加
熱抵抗で該流量検出抵抗を加熱するので該流量検出抵抗
を効率よく高速に均一に加熱することができ、従つて検
出精度を向上させることができる効果が得られる。
熱抵抗で該流量検出抵抗を加熱するので該流量検出抵抗
を効率よく高速に均一に加熱することができ、従つて検
出精度を向上させることができる効果が得られる。
図面は本発明の実施例を示すもので、第１図および第３
図は内燃機関への吸入通路に設けたホツトフイルム式空
気流量計の例を示しており、第１図はその縦断側面図、
第２図は第１図のII−II断面図、第３図は電気回路図で
ある。第４図〜第７図は他の実施例の要部を示すもの
で、第４図は斜視図、第５図〜第７図は横断平面図であ
る。 ２……絶縁基板、３……吸入空気、4a〜4f……電極導
体、５……温度検出抵抗、６……加熱抵抗、７……絶縁
層、９……流量検出抵抗。
図は内燃機関への吸入通路に設けたホツトフイルム式空
気流量計の例を示しており、第１図はその縦断側面図、
第２図は第１図のII−II断面図、第３図は電気回路図で
ある。第４図〜第７図は他の実施例の要部を示すもの
で、第４図は斜視図、第５図〜第７図は横断平面図であ
る。 ２……絶縁基板、３……吸入空気、4a〜4f……電極導
体、５……温度検出抵抗、６……加熱抵抗、７……絶縁
層、９……流量検出抵抗。
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−134920（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−93212（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−1525（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) G01F 1/68 G01P 5/12
Claims (4)
- 【請求項１】空気流量を計測する膜状の流量検出抵抗
と、この流量検出抵抗を一定温度に加熱する膜状の加熱
抵抗と、空気温度を検出する膜状の温度検出抵抗とを基
板面に備えたホットフィルム形空気流量計において、 前記流量検出抵抗と前記加熱抵抗が、前記基板側に前記
加熱抵抗が位置するようにして、膜状の絶縁体を間に介
在させた状態で、該基板の一方の面に順次積層して形成
した傍熱式ホットフィルムとして設けられ、 前記温度検出抵抗が、前記基板の一方の面で、前記傍熱
式ホットフィルムが設けられている領域に並んで設けら
れ、 前記基板の一方の面で、前記傍熱式ホットフィルムが設
けられている領域と、前記温度検出抵抗が設けられてい
る領域の間に、溝が設けられていることを特徴とするホ
ットフィルム形空気流量計。 - 【請求項２】特許請求の範囲第１項において、 前記基板が、表面にSiO膜を有するＮ形半導体領域とＰ
形半導体領域を有する半導体基板で構成され、 前記Ｎ形半導体領域にある前記SiO膜の上に前記温度検
出抵抗が形成され、 前記Ｐ形半導体領域にある前記SiO膜の上に前記流量検
出抵抗が形成され、 前記加熱抵抗が前記Ｐ形半導体領域で形成されているこ
とを特徴とするホットフィルム形空気流量計。 - 【請求項３】特許請求の範囲第１項において、 前記温度検出抵抗は、前記傍熱式ホットフィルムよりも
空気流の上流側に配置されていることを特徴とするホッ
トフィルム形空気流量計。 - 【請求項４】特許請求の範囲第１項において、 前記溝は、その断面形状がＶ字形に作られていることを
特徴とするホットフィルム形空気流量計。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63236503A JP2784192B2 (ja) | 1988-09-22 | 1988-09-22 | ホツトフイルム形空気流量計 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63236503A JP2784192B2 (ja) | 1988-09-22 | 1988-09-22 | ホツトフイルム形空気流量計 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0285723A JPH0285723A (ja) | 1990-03-27 |
| JP2784192B2 true JP2784192B2 (ja) | 1998-08-06 |
Family
ID=17001693
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63236503A Expired - Fee Related JP2784192B2 (ja) | 1988-09-22 | 1988-09-22 | ホツトフイルム形空気流量計 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2784192B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7333899B2 (en) * | 2004-10-13 | 2008-02-19 | Therm-O-Disc, Incorporated | Fluid flow rate sensor and method of operation |
| JP2006130034A (ja) * | 2004-11-05 | 2006-05-25 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 遠心力集塵装置及びそれを用いた電気掃除機 |
| JP2008170382A (ja) * | 2007-01-15 | 2008-07-24 | Hitachi Ltd | 熱式流体流量センサ及びその製造方法 |
| CN109387351B (zh) * | 2018-12-21 | 2020-09-22 | 中国航空工业集团公司西安航空计算技术研究所 | 一种风冷流阻测试方法及装置 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5793212A (en) * | 1980-12-02 | 1982-06-10 | Nippon Soken Inc | Measuring device for flow rate of gaseous body |
| JPS601525A (ja) * | 1983-06-20 | 1985-01-07 | Nippon Soken Inc | 半導体式流量検出装置 |
| DE3638137A1 (de) * | 1986-11-08 | 1988-05-11 | Bosch Gmbh Robert | Vorrichtung zur bestimmung der masse eines stroemenden mediums |
-
1988
- 1988-09-22 JP JP63236503A patent/JP2784192B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0285723A (ja) | 1990-03-27 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |