JP2855974B2 - 風速センサ - Google Patents
風速センサInfo
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は抵抗体を利用した定温度
差法による風速センサに関するものである。
差法による風速センサに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図４には従来の定温度差法による風速セ
ンサの回路図が示されている。この風速センサは４辺の
抵抗ブリッジ回路を有し、このブリッジ回路の一辺には
風速検出抵抗体としてのヒータ用抵抗体ＲH が、他の一
辺には温度補償用抵抗体ＲT が設けられ、残りの２辺の
それぞれには抵抗体Ｒ2 ，Ｒ3 が設けられている。
ンサの回路図が示されている。この風速センサは４辺の
抵抗ブリッジ回路を有し、このブリッジ回路の一辺には
風速検出抵抗体としてのヒータ用抵抗体ＲH が、他の一
辺には温度補償用抵抗体ＲT が設けられ、残りの２辺の
それぞれには抵抗体Ｒ2 ，Ｒ3 が設けられている。
【０００３】前記ヒータ用抵抗体ＲH の一方側の接続端
子はグランド側に接続され、他方側の接続端子は抵抗体
Ｒ1 と直列接続されて第１の抵抗回路２が形成され、温
度補償用抵抗体ＲT の一方側端子もグランド側に接続さ
れ、他方側の接続端子は可変抵抗体ＶＲと直列接続され
て第２の抵抗回路３が形成されている。第１の抵抗回路
２の出力側を第１のブリッジ出力平衡端Ａとし、第２の
抵抗回路の出力側を第２のブリッジ出力平衡端Ｂとして
形成し、第１のブリッジ出力平衡端Ａには抵抗体Ｒ2 が
接続され、第２のブリッジ出力平衡端Ｂには抵抗体Ｒ3
が接続されて抵抗ブリッジ回路が形成されている。第１
のブリッジ出力平衡端Ａは差動演算回路として機能する
差動増幅器（演算増幅器）５のマイナス側入力端子６に
接続され、第２のブリッジ出力平衡端Ｂは差動増幅器５
のプラス側入力端子７と接続されている。
子はグランド側に接続され、他方側の接続端子は抵抗体
Ｒ1 と直列接続されて第１の抵抗回路２が形成され、温
度補償用抵抗体ＲT の一方側端子もグランド側に接続さ
れ、他方側の接続端子は可変抵抗体ＶＲと直列接続され
て第２の抵抗回路３が形成されている。第１の抵抗回路
２の出力側を第１のブリッジ出力平衡端Ａとし、第２の
抵抗回路の出力側を第２のブリッジ出力平衡端Ｂとして
形成し、第１のブリッジ出力平衡端Ａには抵抗体Ｒ2 が
接続され、第２のブリッジ出力平衡端Ｂには抵抗体Ｒ3
が接続されて抵抗ブリッジ回路が形成されている。第１
のブリッジ出力平衡端Ａは差動演算回路として機能する
差動増幅器（演算増幅器）５のマイナス側入力端子６に
接続され、第２のブリッジ出力平衡端Ｂは差動増幅器５
のプラス側入力端子７と接続されている。
【０００４】なお、ヒータ用抵抗体ＲH と温度補償用抵
抗体ＲT は抵抗温度係数（3850PPM／℃）の大きな抵抗
体が用いられ、抵抗体Ｒ1 ，Ｒ2 ，Ｒ3 は前記ヒータ用
抵抗体ＲH や温度補償用抵抗体ＲT と比べて抵抗温度係
数（±100 PPM ／℃）が小さい抵抗体とし、これら抵抗
体の抵抗値を適切に選定してバランスのとれたブリッジ
回路が形成されている。
抗体ＲT は抵抗温度係数（3850PPM／℃）の大きな抵抗
体が用いられ、抵抗体Ｒ1 ，Ｒ2 ，Ｒ3 は前記ヒータ用
抵抗体ＲH や温度補償用抵抗体ＲT と比べて抵抗温度係
数（±100 PPM ／℃）が小さい抵抗体とし、これら抵抗
体の抵抗値を適切に選定してバランスのとれたブリッジ
回路が形成されている。
【０００５】前記ヒータ用抵抗体ＲH は風が当たる位置
に配設されて風速に対応した放熱により風速を検知する
抵抗体として用いられ、温度補償用抵抗体ＲT はヒータ
用抵抗体ＲH の周囲温度の変化の影響を打ち消す役割を
担っている。なお、これら抵抗体ＲH ，ＲT には抵抗温
度係数が全く同一性能の抵抗体が用いられており、周囲
温度が変化した場合、ヒータ用抵抗体ＲH と温度補償用
抵抗体ＲT とは周囲温度に対応して同じ抵抗変化が生
じ、この同じ抵抗変化に応じた電圧が差動増幅器５に出
力され、差動増幅器５でこの出力電圧が打ち消されるこ
とにより、周囲温度変化の影響がキャンセルされるの
で、この風速センサはヒータ用抵抗体ＲH により正確に
風速を検知することができる。また、ブリッジ回路の平
衡端Ａ，Ｂを差動増幅し、その出力をブリッジ回路の電
源としてフィードバックすることで、ヒータ用抵抗体Ｒ
H と温度補償用抵抗体ＲT の温度差を一定にするように
制御して、定温度差式風速センサとして働くものであ
る。
に配設されて風速に対応した放熱により風速を検知する
抵抗体として用いられ、温度補償用抵抗体ＲT はヒータ
用抵抗体ＲH の周囲温度の変化の影響を打ち消す役割を
担っている。なお、これら抵抗体ＲH ，ＲT には抵抗温
度係数が全く同一性能の抵抗体が用いられており、周囲
温度が変化した場合、ヒータ用抵抗体ＲH と温度補償用
抵抗体ＲT とは周囲温度に対応して同じ抵抗変化が生
じ、この同じ抵抗変化に応じた電圧が差動増幅器５に出
力され、差動増幅器５でこの出力電圧が打ち消されるこ
とにより、周囲温度変化の影響がキャンセルされるの
で、この風速センサはヒータ用抵抗体ＲH により正確に
風速を検知することができる。また、ブリッジ回路の平
衡端Ａ，Ｂを差動増幅し、その出力をブリッジ回路の電
源としてフィードバックすることで、ヒータ用抵抗体Ｒ
H と温度補償用抵抗体ＲT の温度差を一定にするように
制御して、定温度差式風速センサとして働くものであ
る。
【０００６】前記可変抵抗体ＶＲを可変し、抵抗を大と
すると差動増幅器５の出力電圧レベルが上昇し、抵抗を
下げると出力電圧レベルが低下する。このように可変抵
抗体ＶＲを可変することにより出力電圧のレベルが調整
される。
すると差動増幅器５の出力電圧レベルが上昇し、抵抗を
下げると出力電圧レベルが低下する。このように可変抵
抗体ＶＲを可変することにより出力電圧のレベルが調整
される。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
風速センサ１は可変抵抗体ＶＲにより風速に対する出力
電圧のレベル調整は可能であるが、温度に対する出力電
圧の調整（温度特性の調整）ができないので、温度特性
を調整するための複雑な別回路を別途後段回路上に補償
回路として設けねばならないという問題があった。した
がって、複雑な別回路の製作費分だけ高くつくという問
題があった。
風速センサ１は可変抵抗体ＶＲにより風速に対する出力
電圧のレベル調整は可能であるが、温度に対する出力電
圧の調整（温度特性の調整）ができないので、温度特性
を調整するための複雑な別回路を別途後段回路上に補償
回路として設けねばならないという問題があった。した
がって、複雑な別回路の製作費分だけ高くつくという問
題があった。
【０００８】本発明は上記従来の課題を解決するために
なされたものであり、その目的は、温度特性の微調整が
可能で安価な風速センサを提供することにある。
なされたものであり、その目的は、温度特性の微調整が
可能で安価な風速センサを提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために、次のように構成されている。すなわち、本
発明の風速センサは、４辺の抵抗ブリッジ回路の一辺に
は風速検出抵抗体が、他の一辺には温度補償用抵抗体
が、残りの２辺のそれぞれには抵抗体が設けられ、風速
検出抵抗体側の辺の出力と温度補償用抵抗体側の辺の出
力との差動出力を風速検出信号として出力する風速セン
サにおいて、前記温度補償用抵抗体と風速検出抵抗体が
設けられる辺の一方には温度特性調整用の可変抵抗体が
設けられ、残りの２辺の一方側には出力レベル調整用の
可変抵抗体が設けられていることを特徴として構成され
ている。
するために、次のように構成されている。すなわち、本
発明の風速センサは、４辺の抵抗ブリッジ回路の一辺に
は風速検出抵抗体が、他の一辺には温度補償用抵抗体
が、残りの２辺のそれぞれには抵抗体が設けられ、風速
検出抵抗体側の辺の出力と温度補償用抵抗体側の辺の出
力との差動出力を風速検出信号として出力する風速セン
サにおいて、前記温度補償用抵抗体と風速検出抵抗体が
設けられる辺の一方には温度特性調整用の可変抵抗体が
設けられ、残りの２辺の一方側には出力レベル調整用の
可変抵抗体が設けられていることを特徴として構成され
ている。
【００１０】
【作用】温度特性調整用の可変抵抗体の抵抗値を変化す
ると、この可変抵抗体が組み込まれているブリッジ回路
の辺の抵抗温度係数が変化する。例えば、可変抵抗体の
抵抗値を高くすると、その辺の抵抗温度係数は小さくな
り、可変抵抗体の抵抗値を小さくすると、抵抗温度係数
が高くなる。このように温度特性調整用の可変抵抗体の
抵抗値を可変することにより、前記ブリッジ回路の一辺
の抵抗温度係数が変化し、風速センサの温度特性の調整
が行われる。
ると、この可変抵抗体が組み込まれているブリッジ回路
の辺の抵抗温度係数が変化する。例えば、可変抵抗体の
抵抗値を高くすると、その辺の抵抗温度係数は小さくな
り、可変抵抗体の抵抗値を小さくすると、抵抗温度係数
が高くなる。このように温度特性調整用の可変抵抗体の
抵抗値を可変することにより、前記ブリッジ回路の一辺
の抵抗温度係数が変化し、風速センサの温度特性の調整
が行われる。
【００１１】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。なお、本実施例の説明において、従来例と同一の
名称部分には同一符号を付し、その詳細な重複説明は省
略する。
する。なお、本実施例の説明において、従来例と同一の
名称部分には同一符号を付し、その詳細な重複説明は省
略する。
【００１２】図１には本実施例に係わる風速センサの回
路図が示されている。同図において、ヒータ用抵抗体Ｒ
H 側には第１の抵抗回路２が形成され、温度補償用抵抗
体ＲT 側には温度特性調整用の可変抵抗体ＶＲ1 がＲT
に直列接続されて第２の抵抗回路３が形成されている。
第１の抵抗回路２の出力側には第１のブリッジ平衡端Ａ
が設けられ、第２の抵抗回路３の出力側には第２のブリ
ッジ平衡端Ｂが形成され、平衡端Ａには抵抗体Ｒ2 が接
続され、平衡端Ｂには抵抗体Ｒ3 が接続されている。こ
の抵抗体Ｒ3 に出力電圧レベル調整用の可変抵抗体ＶＲ
2 が直列接続されて第３の抵抗回路４が形成され、ブリ
ッジ回路が形成されている。
路図が示されている。同図において、ヒータ用抵抗体Ｒ
H 側には第１の抵抗回路２が形成され、温度補償用抵抗
体ＲT 側には温度特性調整用の可変抵抗体ＶＲ1 がＲT
に直列接続されて第２の抵抗回路３が形成されている。
第１の抵抗回路２の出力側には第１のブリッジ平衡端Ａ
が設けられ、第２の抵抗回路３の出力側には第２のブリ
ッジ平衡端Ｂが形成され、平衡端Ａには抵抗体Ｒ2 が接
続され、平衡端Ｂには抵抗体Ｒ3 が接続されている。こ
の抵抗体Ｒ3 に出力電圧レベル調整用の可変抵抗体ＶＲ
2 が直列接続されて第３の抵抗回路４が形成され、ブリ
ッジ回路が形成されている。
【００１３】本実施例の特徴的なことは、抵抗ブリッジ
回路を構成する温度補償用抵抗体ＲT に温度特性調整用
の可変抵抗体ＶＲ1 を接続し、また、第３の抵抗回路４
内に出力レベル調整用の可変抵抗体ＶＲ2 を設けたこと
であり、その他の構成は従来例と同様である。なお、上
記ヒータ用抵抗体ＲH および温度補償用抵抗体ＲT には
白金センサ等の温度センサが用いられており、この白金
センサの抵抗温度係数は広い温度範囲で直線的であり、
抵抗温度係数（3850PPM ／℃）が大きい。また、固定抵
抗体Ｒ1 〜Ｒ3 や可変抵抗体ＶＲ1 ，ＶＲ2 の抵抗温度
係数（±100 PPM ／℃）はＲH ，ＲT に比べて１桁以上
小さい。
回路を構成する温度補償用抵抗体ＲT に温度特性調整用
の可変抵抗体ＶＲ1 を接続し、また、第３の抵抗回路４
内に出力レベル調整用の可変抵抗体ＶＲ2 を設けたこと
であり、その他の構成は従来例と同様である。なお、上
記ヒータ用抵抗体ＲH および温度補償用抵抗体ＲT には
白金センサ等の温度センサが用いられており、この白金
センサの抵抗温度係数は広い温度範囲で直線的であり、
抵抗温度係数（3850PPM ／℃）が大きい。また、固定抵
抗体Ｒ1 〜Ｒ3 や可変抵抗体ＶＲ1 ，ＶＲ2 の抵抗温度
係数（±100 PPM ／℃）はＲH ，ＲT に比べて１桁以上
小さい。
【００１４】ところで、温度補償用抵抗体ＲT と可変抵
抗体ＶＲ1 の直列回路の抵抗温度係数をＫとすると、こ
の抵抗温度係数ＫはＲT の抵抗温度係数とＶＲ1 の抵抗
温度係数の抵抗値を比例配分した寄与率の値となる。し
たがって、ＶＲ1 の抵抗値を大きくすると、抵抗温度係
数の小さいＶＲ1 の寄与率が増えるので、抵抗温度係数
Ｋは小さくなり、図２の（ａ）に示されるように温度に
対する出力電圧の正方向の傾き（実線Ｃ）がフラット
（実線Ｄ）側に調整される。また、ＶＲ1 の抵抗値を小
さくすると、ＶＲ1 の抵抗値の寄与率が小さくなり、抵
抗温度係数の大きいＲT の寄与率が大となって抵抗温度
係数Ｋが大きくなり、図２の（ｂ）に示されるように温
度に対する出力電圧の負方向の傾き（実線Ｅ）がフラッ
ト（実線Ｆ）側に調整される。上記のように、可変抵抗
体ＶＲ1 の抵抗値の可変動作によって抵抗温度係数Ｋが
可変され、これにより、風速センサの温度特性の調整が
行われる。
抗体ＶＲ1 の直列回路の抵抗温度係数をＫとすると、こ
の抵抗温度係数ＫはＲT の抵抗温度係数とＶＲ1 の抵抗
温度係数の抵抗値を比例配分した寄与率の値となる。し
たがって、ＶＲ1 の抵抗値を大きくすると、抵抗温度係
数の小さいＶＲ1 の寄与率が増えるので、抵抗温度係数
Ｋは小さくなり、図２の（ａ）に示されるように温度に
対する出力電圧の正方向の傾き（実線Ｃ）がフラット
（実線Ｄ）側に調整される。また、ＶＲ1 の抵抗値を小
さくすると、ＶＲ1 の抵抗値の寄与率が小さくなり、抵
抗温度係数の大きいＲT の寄与率が大となって抵抗温度
係数Ｋが大きくなり、図２の（ｂ）に示されるように温
度に対する出力電圧の負方向の傾き（実線Ｅ）がフラッ
ト（実線Ｆ）側に調整される。上記のように、可変抵抗
体ＶＲ1 の抵抗値の可変動作によって抵抗温度係数Ｋが
可変され、これにより、風速センサの温度特性の調整が
行われる。
【００１５】また、本実施例では、出力電圧レベル調整
用の可変抵抗体ＶＲ2 が第３の抵抗回路４に設けられ、
この可変抵抗体ＶＲ2 の抵抗を大きくすることにより出
力電圧は小さくなり、抵抗を小さくすると出力電圧は高
くなるので、可変抵抗体ＶＲ2 を可変することによって
出力レベルが調整される。
用の可変抵抗体ＶＲ2 が第３の抵抗回路４に設けられ、
この可変抵抗体ＶＲ2 の抵抗を大きくすることにより出
力電圧は小さくなり、抵抗を小さくすると出力電圧は高
くなるので、可変抵抗体ＶＲ2 を可変することによって
出力レベルが調整される。
【００１６】本実施例によれば、温度特性調整用の可変
抵抗体ＶＲ1 の抵抗値を可変して第２の抵抗回路３の辺
の抵抗温度係数Ｋを調整する構成としたので、風速セン
サの温度特性の調整が可能となり、従来のように複雑な
温度特性調整用の別回路を設ける必要がなく、製作コス
トを大幅に削減することができる。
抵抗体ＶＲ1 の抵抗値を可変して第２の抵抗回路３の辺
の抵抗温度係数Ｋを調整する構成としたので、風速セン
サの温度特性の調整が可能となり、従来のように複雑な
温度特性調整用の別回路を設ける必要がなく、製作コス
トを大幅に削減することができる。
【００１７】また、回路構成部品のばらつきによる風速
センサの温度特性のばらつきがあっても、可変抵抗体Ｖ
Ｒ1 の抵抗値を可変することにより、温度特性を容易に
調整することができる。
センサの温度特性のばらつきがあっても、可変抵抗体Ｖ
Ｒ1 の抵抗値を可変することにより、温度特性を容易に
調整することができる。
【００１８】さらに、可変抵抗体ＶＲ1 の抵抗値の微調
整により、ＶＲ1 の抵抗寄与率を可変して抵抗温度係数
Ｋを精度良く調整できるので、風速センサの温度特性の
検出精度をアップすることができる。
整により、ＶＲ1 の抵抗寄与率を可変して抵抗温度係数
Ｋを精度良く調整できるので、風速センサの温度特性の
検出精度をアップすることができる。
【００１９】なお、本発明は上記実施例に限定されるこ
とはなく、様々な実施の態様を採り得る。例えば、上記
実施例ではヒータ用抵抗体ＲH と温度補償用抵抗体ＲT
に白金センサを用いたが、替わりに他の正の抵抗温度係
数のセンサや負の抵抗温度係数の例えばサーミスタ等を
用いてもよい。このサーミスタを用いる場合には図３の
（ａ）に示されるように抵抗温度特性は曲線Ｇを描くの
で、この曲線Ｇを直線Ｈに修正して抵抗温度係数を一定
にするため、図３の（ｂ）に示されるように温度補償用
抵抗体ＲT に固定抵抗体Ｒを並列接続することが望まし
い。
とはなく、様々な実施の態様を採り得る。例えば、上記
実施例ではヒータ用抵抗体ＲH と温度補償用抵抗体ＲT
に白金センサを用いたが、替わりに他の正の抵抗温度係
数のセンサや負の抵抗温度係数の例えばサーミスタ等を
用いてもよい。このサーミスタを用いる場合には図３の
（ａ）に示されるように抵抗温度特性は曲線Ｇを描くの
で、この曲線Ｇを直線Ｈに修正して抵抗温度係数を一定
にするため、図３の（ｂ）に示されるように温度補償用
抵抗体ＲT に固定抵抗体Ｒを並列接続することが望まし
い。
【００２０】また、上記実施例では温度特性調整用の可
変抵抗体ＶＲ1 を温度補償用抵抗体ＲT の辺に設けた
が、これをヒータ用抵抗体ＲH の辺に設けてもよく、ま
た、出力レベル調整用可変抵抗体ＶＲ2 を第３の抵抗回
路４を構成する固定抵抗体Ｒ3の辺に設けたが、これを
固定抵抗体Ｒ2 の辺に設けてもよい。
変抵抗体ＶＲ1 を温度補償用抵抗体ＲT の辺に設けた
が、これをヒータ用抵抗体ＲH の辺に設けてもよく、ま
た、出力レベル調整用可変抵抗体ＶＲ2 を第３の抵抗回
路４を構成する固定抵抗体Ｒ3の辺に設けたが、これを
固定抵抗体Ｒ2 の辺に設けてもよい。
【００２１】
【発明の効果】本発明は温度特性調整用の可変抵抗体の
抵抗を可変することにより、この可変抵抗体を設けたブ
リッジ回路の辺の抵抗温度係数を調整する構成としたの
で、風速センサの温度特性の調整を精度良く行うことが
できる。
抵抗を可変することにより、この可変抵抗体を設けたブ
リッジ回路の辺の抵抗温度係数を調整する構成としたの
で、風速センサの温度特性の調整を精度良く行うことが
できる。
【００２２】また、温度特性を調整するために、従来の
ように温度特性調整用の複雑な別回路を設ける必要がな
く、温度特性調整用の可変抵抗体を設けるだけでよいの
で、風速センサの製作コストを大幅に削減することがで
き、性能の良い本発明の風速センサを安価に提供するこ
とができる。
ように温度特性調整用の複雑な別回路を設ける必要がな
く、温度特性調整用の可変抵抗体を設けるだけでよいの
で、風速センサの製作コストを大幅に削減することがで
き、性能の良い本発明の風速センサを安価に提供するこ
とができる。
【図１】本実施例に係わる風速センサの回路図である。
【図２】本実施例に係わる風速センサの温度特性調整動
作の説明図である。
作の説明図である。
【図３】温度補償用抵抗体にサーミスタを用いたときの
説明図である。
説明図である。
【図４】従来の風速センサの回路図である。
２ 第１の抵抗回路 ３ 第２の抵抗回路 ４ 第３の抵抗回路 ５ 差動増幅器 ＲT 温度補償用抵抗体 ＲH ヒータ用抵抗体 ＶＲ1 温度特性調整用可変抵抗体 ＶＲ2 出力レベル調整用可変抵抗体 Ｒ1 〜Ｒ3 固定抵抗体
Claims (1)
- 【請求項１】 ４辺の抵抗ブリッジ回路の一辺には風速
検出抵抗体が、他の一辺には温度補償用抵抗体が、残り
の２辺のそれぞれには抵抗体が設けられ、風速検出抵抗
体側の辺の出力と温度補償用抵抗体側の辺の出力との差
動出力を風速検出信号として出力する風速センサにおい
て、前記温度補償用抵抗体と風速検出抵抗体が設けられ
る辺の一方には温度特性調整用の可変抵抗体が設けら
れ、残りの２辺の一方側には出力レベル調整用の可変抵
抗体が設けられていることを特徴とする風速センサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17623392A JP2855974B2 (ja) | 1992-06-10 | 1992-06-10 | 風速センサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17623392A JP2855974B2 (ja) | 1992-06-10 | 1992-06-10 | 風速センサ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05340953A JPH05340953A (ja) | 1993-12-24 |
| JP2855974B2 true JP2855974B2 (ja) | 1999-02-10 |
Family
ID=16009968
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17623392A Expired - Fee Related JP2855974B2 (ja) | 1992-06-10 | 1992-06-10 | 風速センサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2855974B2 (ja) |
-
1992
- 1992-06-10 JP JP17623392A patent/JP2855974B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05340953A (ja) | 1993-12-24 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |