JP3380345B2 - Thermal flow sensor - Google Patents

Thermal flow sensor

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JP3380345B2
JP3380345B2 JP30436694A JP30436694A JP3380345B2 JP 3380345 B2 JP3380345 B2 JP 3380345B2 JP 30436694 A JP30436694 A JP 30436694A JP 30436694 A JP30436694 A JP 30436694A JP 3380345 B2 JP3380345 B2 JP 3380345B2
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光彦 長田
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Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、例えばフルイディック
流量計におけるフルイディック発振を検出するために用
いられる熱式流速センサに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a thermal type flow velocity sensor used for detecting fluidic oscillation in a fluidic flowmeter, for example.

【0002】[0002]

【従来の技術】ガスメータ等に利用される流量計とし
て、熱式流速センサ(以下、フローセンサという。)を
用いたものがある。フローセンサは、配管中を流れる流
体の流速を求めるセンサであり、感度が高く応答が速い
という利点がある。このフローセンサを用いた流量計で
は、フローセンサの出力から、流速に対応する流量を求
め、これを表示するようになっている。
2. Description of the Related Art As a flow meter used in a gas meter or the like, there is a flow meter using a thermal type flow velocity sensor (hereinafter referred to as a flow sensor). The flow sensor is a sensor that obtains the flow velocity of the fluid flowing through the pipe, and has the advantage of high sensitivity and fast response. In the flow meter using this flow sensor, the flow rate corresponding to the flow velocity is obtained from the output of the flow sensor and displayed.

【0003】フローセンサとしては、例えば特開平2−
259527号公報に示されるように自ら熱を放出する
2つの測温抵抗エレメントを流体の流れの方向に沿って
配列したものや、例えば特開平4−58111号公報に
示されるように2つの測温抵抗エレメント(センサ抵抗
器)とこの2つの測温抵抗エレメント間に設けられたヒ
ータエレメント(ヒータ抵抗器)とを流体の流れの方向
に沿って配列したもの等がある。このようなフローセン
サでは、流体の流れによって熱が移動し、2つの測温抵
抗エレメントの抵抗値が変化するので、ブリッジ回路を
用いて2つの測温抵抗エレメントの抵抗値のアンバラン
スに応じた信号を生成し、この信号から流速を求めるよ
うになっている。
As a flow sensor, for example, Japanese Unexamined Patent Publication No.
As shown in Japanese Patent No. 259527, two temperature measuring resistance elements that emit heat by themselves are arranged along the direction of the fluid flow, or two temperature measuring resistive elements are disclosed, for example, in Japanese Unexamined Patent Publication No. 4-58111. For example, a resistance element (sensor resistor) and a heater element (heater resistor) provided between the two temperature measuring resistance elements are arranged along the direction of fluid flow. In such a flow sensor, heat moves due to the flow of fluid and the resistance values of the two resistance temperature elements change. Therefore, a bridge circuit is used to respond to the imbalance of the resistance values of the two resistance temperature elements. A signal is generated and the flow velocity is obtained from this signal.

【0004】また、ガスメータ等に利用される他の種類
の流量計として、フルイディック流量計が知られてい
る。このフルイディック流量計は、噴流を発生させるノ
ズル部の下流側に、一対の側壁によって流路拡大部を形
成すると共に、側壁の外側に設けられたリターンガイド
によって、ノズル部を通過した流体を各側壁の外側に沿
ってノズル部の噴出口側へ導く一対のフィードバック流
路を形成し、ノズル部を通過した流体が一対のフィード
バック流路を交互に流れる現象(本出願において、フル
イディック発振という。)を利用し、フルイディック発
振の周波数や周期に基づいて流体の流量を測定するもの
である。このフルイディック流量計においてフルイディ
ック発振を検出するセンサとしては、圧力センサが用い
られることが多いが、前記特開平4−58111号公報
に示されるようにフローセンサを用いることも考えられ
る。
A fluidic flow meter is known as another type of flow meter used for a gas meter or the like. This fluidic flow meter forms a flow path expansion part by a pair of side walls on the downstream side of the nozzle part for generating a jet flow, and a return guide provided on the outside of the side wall allows the fluid passing through the nozzle part to be separated from each other. A phenomenon in which a pair of feedback flow paths that lead to the ejection port side of the nozzle section is formed along the outside of the side wall, and the fluid that has passed through the nozzle section alternately flows through the pair of feedback flow paths (this is referred to as fluidic oscillation in the present application. ) Is used to measure the fluid flow rate based on the frequency and period of fluidic oscillation. A pressure sensor is often used as a sensor for detecting fluidic oscillation in this fluidic flow meter, but it is also possible to use a flow sensor as disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 4-58111.

【0005】ところが、フローセンサは熱を放出するア
クティブセンサであって、多くの電力を必要とするた
め、ガスメータのように電池で駆動する機器に使用する
場合には連続的に使用することができないという問題が
あった。この問題を解決するには、例えば、供給電流の
大きさを小さくする方法がある。しかしながら、フロー
センサの出力電圧は消費電流の3乗に比例するため、単
に消費電流を減らすとセンサ出力電圧が減少してしま
い、S/N比が悪くなる。従って、S/N比を改善する
ための高価な回路が必要となり、また、その改善の効果
にも限界がある。そのため、従来、ガスメータに使用さ
れるフローセンサでは、連続的にフローセンサを駆動す
るのでなく、必要なときにのみ駆動するいわゆる間欠駆
動を行うことによって間欠的な測定を行っていた。
However, since the flow sensor is an active sensor that emits heat and requires a large amount of electric power, it cannot be continuously used when it is used in a battery-driven device such as a gas meter. There was a problem. To solve this problem, for example, there is a method of reducing the magnitude of the supply current. However, since the output voltage of the flow sensor is proportional to the cube of the consumption current, if the consumption current is simply reduced, the sensor output voltage will decrease, and the S / N ratio will deteriorate. Therefore, an expensive circuit is required to improve the S / N ratio, and the effect of the improvement is limited. Therefore, conventionally, in a flow sensor used for a gas meter, intermittent measurement is performed by performing so-called intermittent drive in which the flow sensor is driven only when necessary, instead of continuously driving the flow sensor.

【0006】図26は、間欠的に駆動するように構成し
たフローセンサの要部を示す回路図である。このフロー
センサは、流体の流れの方向に沿って配列された上流測
温抵抗エレメント501と下流測温抵抗エレメント50
2とを備えている。これらの抵抗エレメント(センサ抵
抗器)501,502は温度が等しいときには抵抗値が
等しい。上流測温抵抗エレメント501の一端はスイッ
チ503を介して定電流回路504に接続されている。
上流測温抵抗エレメント501の他端は下流測温抵抗エ
レメント502の一端に接続され、下流測温抵抗エレメ
ント502の他端は接地されている。直列に接続された
2つの測温抵抗エレメント501,502の両端には、
直列に接続された抵抗値の等しい基準抵抗器505,5
06が接続され、これらの測温抵抗エレメント501,
502および基準抵抗器505,506によってブリッ
ジ回路が構成されている。測温抵抗エレメント501,
502の接続点と基準抵抗器505,506の接続点は
それぞれ増幅器507の各入力端に接続されている。ス
イッチ503は駆動制御回路508によってオン、オフ
が制御されるようになっている。
FIG. 26 is a circuit diagram showing a main part of a flow sensor configured to be driven intermittently. This flow sensor includes an upstream temperature measuring resistance element 501 and a downstream temperature measuring resistance element 50 arranged along the direction of fluid flow.
2 and. These resistance elements (sensor resistors) 501 and 502 have the same resistance value when the temperatures are the same. One end of the upstream temperature measuring resistance element 501 is connected to the constant current circuit 504 via the switch 503.
The other end of the upstream temperature measuring resistance element 501 is connected to one end of the downstream temperature measuring resistance element 502, and the other end of the downstream temperature measuring resistance element 502 is grounded. At both ends of the two temperature measuring resistance elements 501 and 502 connected in series,
Reference resistors 505, 5 connected in series and having the same resistance value
06 is connected to these temperature measuring resistance elements 501,
A bridge circuit is constituted by 502 and the reference resistors 505 and 506. RTD element 501,
The connection point of 502 and the connection point of the reference resistors 505 and 506 are connected to the input terminals of the amplifier 507, respectively. The switch 503 is controlled to be turned on and off by the drive control circuit 508.

【0007】図27(a)に示すように、このフローセ
ンサでは、駆動制御回路508によって一定の周期
(T)、且つ一定のデューティ比(周期Tに対するスイ
ッチオンの時間Tonの比)で間欠的にスイッチ503が
オンにされ、定電流回路504からブリッジ回路に電流
が供給される。この場合、消費電流は、連続駆動の場合
に比べてTon/Tに減少する。この電流によって測温抵
抗エレメント501,502は自ら熱を発する。ここ
で、流速がゼロのときは測温抵抗エレメント501,5
02の抵抗値が等しいため、増幅器507の出力(検知
信号518)はゼロである。一方、流速がある大きさを
持つ場合には、測温抵抗エレメント501,502の抵
抗値に差が生じ、この差は流速が大きいほど大きくな
る。従って、増幅器507から出力される検知信号51
8は流速に応じた大きさとなる。
As shown in FIG. 27A, in this flow sensor, the drive control circuit 508 intermittently operates at a constant cycle (T) and a constant duty ratio (the ratio of the switch-on time T on to the cycle T). Then, the switch 503 is turned on, and the constant current circuit 504 supplies the current to the bridge circuit. In this case, the current consumption is reduced to T on / T as compared with the case of continuous driving. The temperature measuring resistance elements 501 and 502 generate heat by themselves by this current. Here, when the flow velocity is zero, the temperature measuring resistance elements 501, 5
Since the resistance values of 02 are equal, the output of the amplifier 507 (detection signal 518) is zero. On the other hand, when the flow velocity has a certain magnitude, a difference occurs in the resistance values of the temperature measuring resistance elements 501 and 502, and this difference increases as the flow velocity increases. Therefore, the detection signal 51 output from the amplifier 507
8 has a size corresponding to the flow velocity.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】このような従来のフロ
ーセンサにおいて、測温抵抗エレメント501,502
は、スイッチ503がオンしている時間(Ton)におい
て自ら発熱し、センサの形状で定まる熱時定数で徐々に
温度が上昇する。そして、発熱開始から平衡温度に達す
るまで所定の時間(以下、熱応答時間τという)を要す
る。
In such a conventional flow sensor, the temperature measuring resistance elements 501 and 502 are used.
Generates heat during the time (T on ) when the switch 503 is on, and the temperature gradually rises with a thermal time constant determined by the shape of the sensor. Then, a predetermined time (hereinafter referred to as thermal response time τ) is required from the start of heat generation to the equilibrium temperature.

【0009】このため、ある一定の流速の下では、測温
抵抗エレメント501,502の温度差は図27(b)
に示すように変化し、これに伴って増幅器507の出力
518は図27(c)に示すように変化する。従って、
出力を正確にサンプリングするため、スイッチオン期間
(Ton)は、少なくとも増幅器507の出力518が安
定するまでの時間(τ)以上にする必要がある。一方、
消費電流を減少させるにはスイッチオフ期間(Toff
が必要である。従って、測定サンプリングの周期は少な
くとも(τ+Toff )以上にする必要がある。ここに、
センサの出力電圧が安定する時間τは、熱応答の早いマ
イクロフローセンサにおいても数十msec程度であ
る。従って、例えば消費電流を1/10にしようとする
と、Ton:T=1:10となり、サンプリング周期を数
百msec程度にする必要がある。
Therefore, under a certain flow velocity, the temperature difference between the temperature measuring resistance elements 501 and 502 is as shown in FIG.
, And the output 518 of the amplifier 507 changes as shown in FIG. 27C. Therefore,
In order to sample the output accurately, the switch-on period (T on ) needs to be at least the time (τ) for the output 518 of the amplifier 507 to stabilize. on the other hand,
To reduce current consumption, switch off period (T off )
is necessary. Therefore, the measurement sampling period must be at least (τ + T off ) or more. here,
The time τ during which the output voltage of the sensor stabilizes is about tens of msec even in the case of a microflow sensor having a fast thermal response. Therefore, for example, if it is attempted to reduce the current consumption to 1/10, T on : T = 1: 10, and it is necessary to set the sampling period to about several hundred msec.

【0010】一方、間欠駆動の場合、スイッチオフの間
は測定できないので、例えばフルイディック流量計のよ
うに流速が高い周波数で変動している流れを計測するに
は、100Hz程度の応答性が必要とされる。すなわ
ち、サンプリング周期を10msec程度にする必要が
ある。従って、上記のような間欠駆動の方法をフルイデ
ィック流量計には応用するのは困難である。これを改善
するため、フローセンサの形状をさらに小さくして、熱
応答時間τを短くすることも考えられるが、これには製
作上の困難性を伴うと共に、形状が小さくなることによ
ってダストから受ける悪影響が大きくなるため、実用上
問題がある。
On the other hand, in the case of intermittent driving, measurement is not possible while the switch is off. Therefore, in order to measure a flow whose flow velocity fluctuates at a high frequency like a fluidic flow meter, a response of about 100 Hz is required. It is said that That is, it is necessary to set the sampling period to about 10 msec. Therefore, it is difficult to apply the above intermittent driving method to the fluidic flowmeter. In order to improve this, it is conceivable to further reduce the shape of the flow sensor to shorten the thermal response time τ, but this is accompanied by manufacturing difficulties, and the reduction in shape also causes it to be affected by dust. Since the adverse effect becomes large, there is a practical problem.

【0011】また、フローセンサをフルイディック流量
計においてフルイディック発振を検出するセンサとして
用いた場合、図28に示すように、流量の増加に伴って
フルイディック発振の発振周波数511が増加すると共
に、フローセンサの出力信号512も増加する。しかし
ながら、フルイディック発振を検出するためには流速の
絶対値は必要なく、流体の流れの方向が分かれば十分で
ある。従って、フローセンサの出力信号512が、流速
を検出できる最低限の出力レベル513を越える領域に
ついては無駄な電力を消費していることになる。
When the flow sensor is used as a sensor for detecting the fluidic oscillation in the fluidic flow meter, as shown in FIG. 28, the oscillation frequency 511 of the fluidic oscillation increases as the flow rate increases, and The output signal 512 of the flow sensor also increases. However, the absolute value of the flow velocity is not necessary to detect the fluidic oscillation, and it is sufficient if the direction of the fluid flow is known. Therefore, in a region where the output signal 512 of the flow sensor exceeds the minimum output level 513 capable of detecting the flow velocity, useless power is consumed.

【0012】本発明はかかる問題点に鑑みてなされたも
ので、その第1の目的は、連続的あるいは十分短い周期
での測定を可能にしながら消費電力を低減できるように
した熱式流速センサを提供することにある。
The present invention has been made in view of the above problems, and a first object thereof is to provide a thermal type flow velocity sensor capable of reducing power consumption while enabling continuous or sufficiently short period measurement. To provide.

【0013】また、本発明の第2の目的は、上記目的に
加え、フルイディック流量計においてフルイディック発
振を検出するセンサとして用いた場合に、より消費電力
を低減できるようにした熱式流速センサを提供すること
にある。
A second object of the present invention is, in addition to the above object, a thermal type flow velocity sensor capable of further reducing power consumption when used as a sensor for detecting fluidic oscillation in a fluidic flowmeter. To provide.

【0014】[0014]

【課題を解決するための手段】請求項1記載の熱式流速
センサは、通電されることによって発熱すると共に温度
に応じて抵抗値が変化する測温用抵抗器を有し、この測
温用抵抗器から放出された熱の流体による移動によって
生じた測温用抵抗器の抵抗値の変化に基づいて、流体の
流速に応じた検知信号を出力するセンサ回路と、前記測
温用抵抗器に対して、流速を認識可能な最低限の検知信
号を前記センサ回路から出力させるのに必要な最低限の
熱量の移動が生じるように間欠的な発熱用電流を供給す
ると共に、検知信号の出力に必要な測定用電流を前記発
熱用電流と重畳させて供給する電流供給手段とを備えた
ものである。
A thermal type flow velocity sensor according to claim 1 has a temperature measuring resistor which generates heat when energized and whose resistance value changes according to temperature. A sensor circuit that outputs a detection signal according to the flow velocity of the fluid based on the change in the resistance value of the temperature measuring resistor caused by the movement of the heat emitted from the resistor by the fluid, and the temperature measuring resistor. On the other hand, an intermittent heating current is supplied so that the minimum amount of heat necessary to output the minimum detection signal capable of recognizing the flow velocity from the sensor circuit is generated, and the detection signal is output. the calling of the measurement for the current required
And a current supply means for supplying the heating current in a superimposed manner .

【0015】この熱式流速センサでは、測温用抵抗器か
ら熱が放出され、この熱が流体によって移動することに
より生じた測温用抵抗器の抵抗値の変化に基づいて、セ
ンサ回路から流体の流速に応じた検知信号が出力され
る。また、電流供給手段によって、測温用抵抗器に対し
て、流速を認識可能な最低限の検知信号をセンサ回路か
ら出力させるのに必要な最低限の熱量の移動が生じるよ
うに間欠的な発熱用電流が供給されると共に、この発熱
用電流と重畳されて検知信号の出力に必要な測定用電流
が供給される。これにより、センサ回路による測定を常
時可能としながら、測温用抵抗器の発熱のための消費電
力を低減することができる。
In this thermal type flow velocity sensor, heat is released from the temperature measuring resistor, and based on a change in the resistance value of the temperature measuring resistor caused by the movement of the heat by the fluid, the fluid is discharged from the sensor circuit. A detection signal corresponding to the flow velocity of is output. Further, the current supply means intermittently generates heat to the temperature measuring resistor so that the minimum amount of heat necessary for causing the sensor circuit to output the minimum detection signal capable of recognizing the flow velocity is generated. with use current is supplied, the heating
Measurement current required for output of the detection intelligence signals supplied is overlapped with the use current. As a result, it is possible to reduce power consumption for heat generation of the temperature measuring resistor while always enabling measurement by the sensor circuit.

【0016】請求項2記載の熱式流速センサは、請求項
1記載の熱式流速センサにおいて、前記電流供給手段に
よって測温用抵抗器に対して供給される間欠的な発熱用
電流の供給周期が、前記測温用抵抗器の熱時定数の2倍
以下であるように構成したものである。一般に、ヒータ
は熱容量に起因する固有の熱時定数(すなわち、発熱開
始から平衡温度に達するまでの時間)を有する。従っ
て、この熱時定数と同程度またはそれ以下の周期で電力
を間欠的に供給することによって、次第に温度が上昇
し、やがて発熱と放熱が平衡したところで一定温度に落
ちつくようになる。これにより、間欠的な電力供給にも
かかわらず、ヒータの温度(発熱量)をほぼ一定にする
ことができる。なお、測温用抵抗器に対して供給される
間欠的な発熱用電流の供給周期は、測温用抵抗器の熱時
定数以下であることが好ましい。
According to a second aspect of the present invention, there is provided a thermal type flow rate sensor according to the first aspect, wherein the current supply means supplies an intermittent heat generation current to the temperature measuring resistor. Is less than twice the thermal time constant of the temperature measuring resistor. Generally, the heater has an inherent thermal time constant (that is, the time from the start of heat generation to the equilibrium temperature) due to the heat capacity. Therefore, by intermittently supplying electric power at a cycle that is equal to or less than this thermal time constant, the temperature gradually rises and eventually reaches a certain temperature when heat generation and heat dissipation are in equilibrium. As a result, the temperature (heat generation amount) of the heater can be made substantially constant despite the intermittent power supply. The supply cycle of the intermittent heating current supplied to the temperature measuring resistor is preferably equal to or less than the thermal time constant of the temperature measuring resistor.

【0017】[0017]

【0018】[0018]

【0019】[0019]

【0020】[0020]

【0021】請求項記載の熱式流速センサは、フルイ
ディック流量計においてフルイディック発振に伴って流
速の変化する流路に設けられ、フルイディック発振を検
出するために流速を検出する熱式流速センサであって、
通電されることによって発熱すると共に温度に応じて抵
抗値が変化する測温用抵抗器を有し、この測温用抵抗器
から放出された熱の流体による移動によって生じた測温
用抵抗器の抵抗値の変化に基づいて、流体の流速に応じ
た検知信号を出力するセンサ回路と、測温用抵抗器に対
し、発熱に必要な発熱用電流と検知信号の出力に必要な
測定用電流を供給すると共に、前記センサ回路の検知信
号に応じて、流速を認識可能な最低限の検知信号をセン
サ回路から出力させるのに必要な最低限の熱量の移動が
生じるように測温用抵抗器への発熱用電流の供給を制御
する電流供給手段とを備えており、前記電流供給手段
は、測温用抵抗器に対して少なくとも発熱用電流を間欠
的に供給すると共に、センサ回路の検知信号に応じて測
温用抵抗器に印加する電圧を変化させることによって測
温用抵抗器への電流の供給を制御するものである。
The thermal type flow velocity sensor according to claim 3 is provided in a flow path of the fluidic flow meter whose flow velocity changes in accordance with the fluidic oscillation, and the thermal flow velocity sensor detects the flow velocity to detect the fluidic oscillation. A sensor,
It has a temperature measuring resistor that generates heat when energized and changes its resistance value depending on the temperature.The temperature measuring resistor is generated by the movement of the heat released from this temperature measuring resistor by the fluid. Based on the change in resistance value, a sensor circuit that outputs a detection signal according to the flow velocity of the fluid, and a temperature measuring resistor are supplied with a heating current necessary for heat generation and a measurement current necessary for outputting the detection signal. The temperature measuring resistor is supplied so that the minimum amount of heat necessary to output the minimum detection signal capable of recognizing the flow velocity from the sensor circuit is generated according to the detection signal of the sensor circuit. and a current supply means for controlling the supply of heating current, the current supply means
Intermittently supplies at least the heating current to the temperature measuring resistor.
Is supplied to the sensor circuit and measured according to the detection signal from the sensor circuit.
Measured by changing the voltage applied to the temperature resistor.
It controls the supply of current to the temperature resistor .

【0022】この熱式流速センサでは、測温用抵抗器か
ら熱が放出され、この熱の流体による移動によって生じ
た測温用抵抗器の抵抗値の変化に基づいて、センサ回路
から流体の流速に応じた検知信号が出力される。また、
電流供給手段によって、測温用抵抗器に対して少なくと
も発熱用電流が間欠的に供給されると共に、センサ回路
の検知信号に応じて測温用抵抗器に印加する電圧を変化
させることによって測温用抵抗器への電流の供給が制御
される。熱式流速センサによってフルイディック発振を
検出する場合、流速の絶対値は必要なく、流体の流れの
方向が分かれば十分である。そこで、上述のように、セ
ンサ回路の検知信号に応じて、最低限の熱量の移動が生
じるように測温用抵抗器への供給電流を制御することに
よって、消費電力をより一層低減することができる
In this thermal type flow velocity sensor, heat is released from the temperature measuring resistor, and the flow velocity of the fluid from the sensor circuit is based on the change in the resistance value of the temperature measuring resistor caused by the movement of this heat by the fluid. A detection signal corresponding to is output. Also,
By means of current supply, at least
Also, the heating current is intermittently supplied and the sensor circuit
Change the voltage applied to the temperature measuring resistor according to the detection signal of
Control the current supply to the temperature measuring resistor
To be done . When fluidic oscillation is detected by the thermal type flow velocity sensor, the absolute value of the flow velocity is not necessary, and it is sufficient if the direction of the fluid flow is known. Therefore, as described above, it is possible to further reduce the power consumption by controlling the current supplied to the temperature measuring resistor in accordance with the detection signal of the sensor circuit so that the minimum amount of heat is transferred. it can

【0023】[0023]

【0024】[0024]

【0025】[0025]

【0026】[0026]

【0027】[0027]

【0028】[0028]

【0029】[0029]

【0030】[0030]

【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
て詳細に説明する。
Embodiments of the present invention will now be described in detail with reference to the drawings.

【0031】図1は本発明の一実施例に係る熱式流速セ
ンサを備えたフルイディック流量計の断面を表わすもの
である。なお、本実施例は、ガスメータとして使用する
フルイディック流量計の例である。
FIG. 1 shows a cross section of a fluidic flowmeter equipped with a thermal type flow sensor according to an embodiment of the present invention. The present embodiment is an example of a fluidic flow meter used as a gas meter.

【0032】図1に示すように、このフルイディック流
量計は、気体(ガス)を導入するための入口部11と気
体を排出するための出口部12とを有する本体10を備
えている。本体10内には隔壁13が設けられ、この隔
壁13と入口部11との間に気体流路14が形成され、
隔壁13と出口部12との間に気体流路15が形成され
ている。隔壁13には開口部16が設けられ、気体流路
14内には、開口部16を閉塞可能な遮断弁17が設け
られている。本体10の外側にはソレノイド18が固定
され、このソレノイド18のプランジャ19が、本体1
0の側壁を貫通して遮断弁17に接合されている。遮断
弁17と本体10との間におけるプランジャ19の周囲
にはばね20が設けられ、このばね20が遮断弁17を
開口部16側へ付勢している。
As shown in FIG. 1, this fluidic flowmeter comprises a main body 10 having an inlet portion 11 for introducing gas and an outlet portion 12 for discharging gas. A partition wall 13 is provided in the main body 10, and a gas flow path 14 is formed between the partition wall 13 and the inlet portion 11.
A gas flow path 15 is formed between the partition wall 13 and the outlet portion 12. An opening 16 is provided in the partition wall 13, and a shutoff valve 17 capable of closing the opening 16 is provided in the gas flow path 14. A solenoid 18 is fixed to the outside of the body 10, and a plunger 19 of the solenoid 18 is attached to the body 1
It penetrates the side wall of No. 0 and is joined to the shutoff valve 17. A spring 20 is provided around the plunger 19 between the shutoff valve 17 and the main body 10, and the spring 20 biases the shutoff valve 17 toward the opening 16.

【0033】気体流路15内には、入口部11から導入
した気体を通過させて噴流を配設させるノズル部21が
設けられている。このノズル部21の上流側には、気体
の流れを整えるための整流部材22が設けられている。
ノズル部21の下流側には、拡大された流路を形成する
一対の側壁23,24が設けられている。この側壁2
3,24の間には、所定の間隔を開けて、上流側に第1
ターゲット25、下流側に第2ターゲット26がそれぞ
れ配設されている。側壁23,24の外側には、ノズル
部21を通過した気体を各側壁23,24の外周部に沿
ってノズル部21の噴出口側へ帰還させる一対のフィー
ドバック流路27,28を形成するリターンガイド29
が配設されている。フィードバック流路27,28の各
出口部分と出口部12との間には、リターンガイド29
の背面と本体10とによって、一対の排出路31,32
が形成されている。ノズル部21の噴出口の近傍には、
ノズル部21を通過した気体の流れる方向の切り替わり
を検出するための熱式流速センサに通じる導圧孔33,
34が設けられている。
In the gas passage 15, there is provided a nozzle portion 21 which allows the gas introduced from the inlet portion 11 to pass therethrough and arranges a jet flow. A rectifying member 22 for regulating the flow of gas is provided on the upstream side of the nozzle portion 21.
On the downstream side of the nozzle portion 21, a pair of side walls 23 and 24 that form an enlarged flow path are provided. This side wall 2
A predetermined space is provided between the No. 3 and No. 24, and the first No.
The target 25 and the second target 26 are disposed on the downstream side, respectively. A pair of feedback flow paths 27, 28 are formed outside the side walls 23, 24 to return the gas passing through the nozzle part 21 to the ejection port side of the nozzle part 21 along the outer circumferences of the side walls 23, 24. Guide 29
Is provided. A return guide 29 is provided between each outlet of the feedback flow paths 27 and 28 and the outlet 12.
A pair of discharge paths 31, 32 are formed by the back surface of the body and the main body 10.
Are formed. In the vicinity of the ejection port of the nozzle portion 21,
A pressure guide hole 33 leading to a thermal type flow velocity sensor for detecting switching of the flow direction of the gas passing through the nozzle portion 21,
34 are provided.

【0034】図2は図1における導圧孔33,34およ
び熱式流速センサを含む断面を拡大して表すものであ
る。この図に示すように、本体10の底部の外側には、
導圧孔33と導圧孔34との間を連通する導圧管37が
設けられている。導圧管37のほぼ中央部の内壁面に
は、導圧孔33における圧力と導圧孔34における圧力
との差(以下、単に差圧という)を、導圧管37内を流
れる気体の流速として検出し、その流れの方向の変化を
検出することによってノズル部21を通過した気体の流
れ方向の切り替わり(すなわち、フルイディック発振)
を検知する熱式流速センサ38が配設されている。ま
た、導圧管37は本体10の底部の外側に固定されたケ
ース39によって覆われている。
FIG. 2 is an enlarged view of a cross section including the pressure guiding holes 33 and 34 and the thermal type flow velocity sensor in FIG. As shown in this figure, on the outside of the bottom of the main body 10,
A pressure guiding tube 37 is provided which connects the pressure guiding hole 33 and the pressure guiding hole 34. The difference between the pressure in the pressure guiding hole 33 and the pressure in the pressure guiding hole 34 (hereinafter, simply referred to as the differential pressure) is detected as the flow velocity of the gas flowing in the pressure guiding tube 37 on the inner wall surface of the pressure guiding tube 37 substantially at the center. Then, by detecting the change in the flow direction, the flow direction of the gas passing through the nozzle portion 21 is switched (that is, fluidic oscillation).
A thermal type flow velocity sensor 38 for detecting is detected. Further, the pressure guiding tube 37 is covered with a case 39 fixed to the outside of the bottom of the main body 10.

【0035】図3は図2の導圧管37を本体10の底部
に平行な面で切った断面を表すものである。この図に示
すように、導圧管37の内壁に配設されたフローセンサ
38は、半導体基台40と、この半導体基台40上に形
成された薄膜層(図示せず)と、この薄膜上に形成され
た測温用の2つのセンサ抵抗器41、42とを備えてい
る。これらの2つの抵抗器は、気体の流れ方向(矢印A
またはB)に沿って配置されると共に、相互に熱伝導に
よる大きな熱移動が生じないように隔絶されている。
FIG. 3 shows a cross section of the pressure guiding tube 37 of FIG. 2 taken along a plane parallel to the bottom of the main body 10. As shown in this figure, the flow sensor 38 disposed on the inner wall of the pressure guiding tube 37 includes a semiconductor base 40, a thin film layer (not shown) formed on the semiconductor base 40, and a thin film on the thin film. And two sensor resistors 41 and 42 for temperature measurement which are formed on the. These two resistors are connected in the direction of gas flow (arrow A
Alternatively, they are arranged along B) and are isolated from each other so that large heat transfer due to heat conduction does not occur.

【0036】次に、以上のような構成のフルイディック
流量計の概略動作を説明する。入口部11から導入され
た気体は、気体流路14、開口部16、気体流路15、
整流部材22を順に経て、ノズル部21に入る。ノズル
部21を通過した気体は、噴流となって噴出口より噴出
される。噴出口より噴出された気体は、コアンダ効果に
より一方の側壁に沿って流れる。ここでは、まず側壁2
3に沿って流れるものとする。側壁23に沿って流れた
気体は、更にフィードバック流路27を経て、ノズル部
21の噴出口側へ帰還され、排出路31を経て出口部1
2より排出される。このとき、ノズル部21より噴出さ
れた気体は、フィードバック流路27を流れてきた気体
によって方向が変えられ、今度は他方の側壁24に沿っ
て流れるようになる。この気体は、更にフィードバック
流路28を経て、ノズル部21の噴出口側へ帰還され、
排出路32を経て出口部12より排出される。すると、
ノズル部21より噴出された気体は、今度は、フィード
バック流路28を流れてきた気体によって方向が変えら
れ、再び側壁23、フィードバック流路27に沿って流
れるようになる。以上の動作を繰り返すことにより、ノ
ズル部21を通過した気体は一対のフィードバック流路
27,28を交互に流れるフルイディック発振を行う。
Next, the general operation of the fluidic flow meter having the above-mentioned structure will be described. The gas introduced from the inlet portion 11 has a gas flow passage 14, an opening 16, a gas flow passage 15,
After passing through the flow regulating member 22 in order, it enters the nozzle portion 21. The gas that has passed through the nozzle portion 21 becomes a jet stream and is jetted from the jet outlet. The gas ejected from the ejection port flows along one side wall due to the Coanda effect. Here, first, the side wall 2
Flow along line 3. The gas flowing along the side wall 23 is further returned to the ejection port side of the nozzle portion 21 via the feedback flow passage 27, and is discharged to the outlet portion 1 via the discharge passage 31.
It is discharged from 2. At this time, the gas ejected from the nozzle portion 21 is changed in direction by the gas flowing through the feedback flow path 27, and now flows along the other side wall 24. This gas is further returned to the ejection port side of the nozzle portion 21 via the feedback flow path 28,
It is discharged from the outlet 12 through the discharge passage 32. Then,
The gas ejected from the nozzle portion 21 is changed in direction by the gas flowing through the feedback channel 28, and then flows again along the side wall 23 and the feedback channel 27. By repeating the above operation, the gas that has passed through the nozzle portion 21 performs fluidic oscillation that alternately flows through the pair of feedback flow paths 27 and 28.

【0037】このフルイディック発振の周波数(または
周期)は流量(流速)と対応関係があり、フローセンサ
38によって検出される。すなわち、ノズル部21を通
過した気体が一対のフィードバック流路27,28を交
互に流れると、ベルヌーイの法則により、導圧孔33と
導圧孔34との間に差圧が生じると共に、この差圧の方
向が流量(流速)に対応した周波数で変化する。このた
め、導圧管37内には、この差圧方向の変化に応じて矢
印AおよびBの方向に気体が交互に流れる。この流れの
方向の変化をフローセンサ38で検出することでフルイ
ディック発振周波数が求められ、これよりフルイディッ
ク流量計のノズル部21を流れる流量が求まる。
The frequency (or cycle) of this fluidic oscillation has a correlation with the flow rate (flow velocity) and is detected by the flow sensor 38. That is, when the gas that has passed through the nozzle portion 21 alternately flows through the pair of feedback flow paths 27 and 28, a pressure difference is generated between the pressure guiding hole 33 and the pressure guiding hole 34 according to Bernoulli's law, and this difference is generated. The direction of pressure changes at a frequency corresponding to the flow rate (flow velocity). Therefore, in the pressure guiding tube 37, gas alternately flows in the directions of arrows A and B according to the change in the pressure difference direction. The fluidic oscillation frequency is obtained by detecting the change in the flow direction by the flow sensor 38, and the flow rate flowing through the nozzle portion 21 of the fluidic flowmeter is obtained from this.

【0038】図4は図3のフローセンサ38を用いてフ
ルイディック発振周波数を検出するように構成したセン
サ回路の概略を表すものである。この図に示すように、
フローセンサ38のセンサ抵抗器41とセンサ抵抗器4
2とは直列接続され、同様に直列接続された他の2つの
基準抵抗器51,52と共にブリッジ回路50を構成し
ている。センサ抵抗器41,42は同一温度下で同一抵
抗値を有し、温度上昇と共に抵抗値が増加するようにな
っている。基準抵抗器51,52は常に同一抵抗値を有
するように同一温度状態に保持される。センサ抵抗器4
1,42の接続点aと基準抵抗器51,52の接続点b
は、それぞれ差動増幅器53の各入力端に接続されてい
る。差動増幅器53の出力端はサンプルホールド回路5
5の入力端に接続され、サンプルホールド回路55の出
力端は、周期検出回路56の入力端に接続されている。
そして、ブリッジ回路50の接続点a,bの電位差は差
動増幅器53によって増幅されるようになっている。
FIG. 4 shows an outline of a sensor circuit configured to detect the fluidic oscillation frequency by using the flow sensor 38 of FIG. As shown in this figure,
The sensor resistor 41 and the sensor resistor 4 of the flow sensor 38
2 is connected in series, and constitutes a bridge circuit 50 together with the other two reference resistors 51 and 52 which are also connected in series. The sensor resistors 41 and 42 have the same resistance value under the same temperature, and the resistance value increases as the temperature rises. The reference resistors 51 and 52 are kept in the same temperature state so as to always have the same resistance value. Sensor resistor 4
Connection point a of 1, 42 and connection point b of reference resistors 51, 52
Are connected to the respective input terminals of the differential amplifier 53. The output terminal of the differential amplifier 53 is the sample and hold circuit 5.
5 and the output end of the sample hold circuit 55 is connected to the input end of the cycle detection circuit 56.
The potential difference between the connection points a and b of the bridge circuit 50 is amplified by the differential amplifier 53.

【0039】センサ抵抗器41の他端は基準抵抗器51
の他端に接続されると共に、一定周期で間欠的にセンサ
駆動電流を供給する電流供給部60に接続されている。
センサ抵抗器42の他端は抵抗器52の他端に接続され
ると共に、接地接続されている。センサ抵抗器41,4
2は、電流供給部60から供給される電流によって自ら
発熱すると共に、それぞれの温度に応じて自ら抵抗値を
変化させ、流速変化によってセンサ抵抗器41,42の
抵抗バランスが変化することによって接続点aの電位を
変化させるようになっている。
The other end of the sensor resistor 41 is connected to the reference resistor 51.
Is connected to the other end and is also connected to a current supply unit 60 which supplies a sensor drive current intermittently at a constant cycle.
The other end of the sensor resistor 42 is connected to the other end of the resistor 52 and is also grounded. Sensor resistors 41, 4
2 generates heat by itself by the current supplied from the current supply unit 60, changes its resistance value according to each temperature, and changes the resistance balance of the sensor resistors 41, 42 due to the change of the flow velocity. The potential of a is changed.

【0040】電流供給部60は、一定のセンサ駆動電流
を出力する定電流回路61と、この定電流回路61とブ
リッジ回路50との間に挿入接続されたスイッチ62
と、このスイッチ64をオンオフ(閉/開)制御するた
めのスイッチング信号63を出力するスイッチング制御
回路64とを備えている。
The current supply unit 60 outputs a constant sensor driving current, and a constant current circuit 61, and a switch 62 inserted and connected between the constant current circuit 61 and the bridge circuit 50.
And a switching control circuit 64 that outputs a switching signal 63 for on / off (closing / opening) control of the switch 64.

【0041】図5は図4における電流供給部60のスイ
ッチング制御回路64の具体的な構成を表すものであ
る。また、図6はスイッチング制御回路64およびセン
サ抵抗器41,42の動作を説明するための波形図であ
る。図5に示すように、スイッチング制御回路64は、
抵抗器81,82およびキャパシタ83を外付け素子と
して有するパルス発生回路84と、抵抗器85およびキ
ャパシタ86を外付け素子として有する単安定マルチバ
イブレータ87とを備えている。このスイッチング制御
回路64は次のように動作する。すなわち、パルス発生
器84は、抵抗器81の抵抗値(RA )、抵抗器82の
抵抗値(RB )、およびキャパシタ83の容量値(C)
の組合せで定まる周期(T2 )でトリガパルス88(図
6(a))を発生し、単安定マルチバイブレータ87に
供給する。単安定マルチバイブレータ87では、抵抗器
85の抵抗値(RX )とキャパシタ86の容量値
(CX )とによって定まるパルス幅(T1 )のパルス信
号を生成し、これをスイッチング制御信号63(図6
(b))として出力する。スイッチング制御回路64か
ら出力されたスイッチング信号63は、例えばNPN型
のトランジスタで構成されるスイッチ62のベースに印
加され、このスイッチ62は、スイッチング信号63の
“1”,“0”レベルに対応してオンオフする。これに
より、図6(c)に示すように、電流供給部60からブ
リッジ回路50に対し、一定周期(T2 )ごとに一定時
間幅(T1 )でセンサ駆動電流(IH )が供給される。
FIG. 5 shows a specific configuration of the switching control circuit 64 of the current supply section 60 shown in FIG. Further, FIG. 6 is a waveform diagram for explaining the operations of the switching control circuit 64 and the sensor resistors 41 and 42. As shown in FIG. 5, the switching control circuit 64 is
A pulse generating circuit 84 having resistors 81 and 82 and a capacitor 83 as external elements, and a monostable multivibrator 87 having a resistor 85 and a capacitor 86 as external elements are provided. The switching control circuit 64 operates as follows. That is, the pulse generator 84, the resistance value of the resistor 81 (R A), the resistance value of the resistor 82 (R B), and the capacitance value of the capacitor 83 (C)
A trigger pulse 88 (FIG. 6A) is generated at a period (T 2 ) determined by the combination of the above, and is supplied to the monostable multivibrator 87. In the monostable multivibrator 87, a pulse signal having a pulse width (T 1 ) determined by the resistance value (R X ) of the resistor 85 and the capacitance value (C X ) of the capacitor 86 is generated, and the switching control signal 63 ( Figure 6
(B)) is output. The switching signal 63 output from the switching control circuit 64 is applied to the base of a switch 62 composed of, for example, an NPN type transistor, and the switch 62 corresponds to the “1” and “0” levels of the switching signal 63. Turn it on and off. Thus, as shown in FIG. 6 (c), with respect to the bridge circuit 50 from the current supply unit 60, the sensor drive current (I H) is supplied at a constant period (T 2) predetermined time width for each (T 1) It

【0042】次に、以上のような構成のセンサ回路(図
4)の動作を図7および図8と共に説明する。電流供給
部60からブリッジ回路50に対し、スイッチング信号
63(図7(a))に応じてセンサ駆動電流(IH )が
間欠的に供給されると、センサ抵抗器41,42は電流
供給期間において発熱する一方、電流非供給期間におい
ては発熱が停止し、センサ抵抗器41,42の熱時定数
で定まる勾配で温度が下がる。このため、センサ抵抗器
41,42の温度はスイッチ62のオンオフに応じて上
下に変動する。
Next, the operation of the sensor circuit (FIG. 4) having the above configuration will be described with reference to FIGS. 7 and 8. When the sensor drive current (I H ) is intermittently supplied from the current supply unit 60 to the bridge circuit 50 according to the switching signal 63 (FIG. 7A), the sensor resistors 41 and 42 are in the current supply period. On the other hand, heat is stopped in the current non-supply period, and the temperature drops at a gradient determined by the thermal time constants of the sensor resistors 41 and 42. Therefore, the temperatures of the sensor resistors 41 and 42 fluctuate up and down according to the on / off state of the switch 62.

【0043】ここで、周期(T2 )の値を熱時定数の2
倍以下かあるいはそれ以下に設定しておくと、センサ抵
抗器41,42の温度は図7(b)に示すように、階段
状に上昇し、発熱と放熱が平衡したところでほぼ一定温
度(t1 )で安定する。ここに、熱時定数は、連続通電
した場合の発熱開始から一定温度に達するまでの時間
(熱応答時間τ)の1/e倍(約63%)である。この
場合、間欠的に電力を供給しているにもかかわらず、セ
ンサ抵抗器41,42の温度は、センサ自体の熱容量に
よるフィルタ効果によって平滑化されることとなる。こ
の温度(t1 )は、後述するように、差動増幅器53の
出力(検知信号54)によって導圧管37内の最小流速
を認識できるような最低限の温度(tTH)以上になるよ
うに設定しておく。具体的には、この条件を満たすため
に、スイッチング信号63のデューティ比(すなわち、
周期(T2 )に対するパルス幅(T1 )の比)と、定電
流回路61から出力される電力の大きさ(IH )とを適
正に設定する。なお、電力の供給周期は、センサ抵抗4
1,42の温度の脈動を考慮すると、熱時定数以下であ
ることが好ましい。
Here, the value of the period (T 2 ) is set to the thermal time constant of 2
If the temperature is set to be equal to or less than twice or less, the temperature of the sensor resistors 41 and 42 rises stepwise as shown in FIG. It stabilizes at 1 ). Here, the thermal time constant is 1 / e times (about 63%) of the time (thermal response time τ) from the start of heat generation to the time when a constant temperature is reached in the case of continuous energization. In this case, the temperature of the sensor resistors 41 and 42 is smoothed by the filter effect due to the heat capacity of the sensor itself, even though the power is intermittently supplied. As will be described later, this temperature (t 1 ) is set to be equal to or higher than the minimum temperature (t TH ) at which the minimum flow velocity in the pressure guiding tube 37 can be recognized by the output (detection signal 54) of the differential amplifier 53. Set it. Specifically, in order to satisfy this condition, the duty ratio of the switching signal 63 (that is,
The ratio of the pulse width (T 1 ) to the period (T 2 )) and the magnitude of the power output from the constant current circuit 61 (I H ) are set appropriately. In addition, the power supply cycle is the sensor resistance 4
Considering the pulsation of the temperature of 1,42, it is preferable that the thermal time constant is equal to or less than the thermal time constant.

【0044】このように、センサ抵抗器41,42が一
定温度(t1 )で安定した状態において、流速の計測を
行う。図3の導圧管37内に気体の流れがない場合(す
なわち、フルイディック流量計の流量(流速)がゼロの
場合)には、センサ抵抗器41,42の各発生熱量は等
しく温度が等しくなる(図7(c),(d))。このた
め、センサ抵抗器41,42の抵抗値は等しくなり、点
a,bの電位が等しくなる(すなわち、ブリッジ回路5
0は平衡状態となる)ため、差動増幅器53の出力はゼ
ロとなる(図7(e))。
As described above, the flow velocity is measured while the sensor resistors 41 and 42 are stable at a constant temperature (t 1 ). When there is no gas flow in the pressure guiding tube 37 of FIG. 3 (that is, when the flow rate (flow velocity) of the fluidic flow meter is zero), the heat generation amounts of the sensor resistors 41 and 42 are equal and the temperatures are equal. (FIGS. 7C and 7D). Therefore, the resistance values of the sensor resistors 41 and 42 are equal, and the potentials of the points a and b are equal (that is, the bridge circuit 5).
Since 0 becomes a balanced state), the output of the differential amplifier 53 becomes zero (FIG. 7 (e)).

【0045】一方、気体がある大きさの流速でフルイデ
ィック流量計内を流れると、その流速に応じた周波数で
フルイディック発振が生じ、導圧管37を気体が矢印A
およびBの方向に交互に流れる(図7(c))。ここ
で、例えば、ある瞬間における気体流の方向が矢印Aの
方向であったとすると、風下側となるセンサ抵抗器42
は風上側のセンサ抵抗器41から気体流によって運ばれ
た熱によって温度が流速ゼロのときよりも上昇し、風上
側となるセンサ抵抗器41は気体流によって冷却されて
温度が流速ゼロのときよりも下降する。このため、セン
サ抵抗器41の抵抗値が小さくなる一方、センサ抵抗器
42の抵抗値が大きくなり、両抵抗値間に差が生じる。
これにより、ブリッジ回路50の平衡が破れ(すなわ
ち、センサ抵抗器41,42の点aの電位が基準抵抗器
51,52の点bの電位よりも大きくなり)、差動増幅
器53の出力(検知信号54)は増大する。一方、気体
の流れの方向が矢印Bの方向の場合には、上記と全く逆
の状態となり、センサ抵抗器41,42の接続点aの電
位が基準抵抗器51,52の接続点bの電位よりも小さ
くなり、検知信号54は減少する。従って、フルイディ
ック発振により導圧管37を気体が矢印AおよびBの方
向に交互に流れると(図7(c))、センサ抵抗器4
1,42の温度差は図7(d)に示すように正弦波状に
変動する。但し、この場合、検知信号54を得るのに必
要なセンシング用の電流も間欠的になっているため、検
知信号54は図7(e)のような櫛形の波形となる。こ
の検知信号54(図7(e),図8(a))は、サンプ
ルホールド回路55により信号の欠落部分を補間されて
図8(b)に示すような階段状の信号57となり、さら
に周期検出回路56に入力されて周期(または周波数)
が検出される。ここで検出される周波数は、フルイディ
ック発振周波数であり、図28の符号511で示したよ
うに、フルイディック流量計内を流れる気体の流速の増
大と共に増大する。なお、フルイディック発振周波数の
増大に伴って導圧管37内の流速も増大するため、接続
点a,bの電位差も大きくなり、図28の符号512で
示すように、センサ回路の出力信号(検知信号54の振
幅)も増大する。
On the other hand, when the gas flows in the fluidic flowmeter at a certain velocity, a fluidic oscillation occurs at a frequency corresponding to the velocity, and the gas passes through the pressure guiding tube 37 by the arrow A.
And B alternately flow (FIG. 7 (c)). Here, for example, if the direction of the gas flow at a certain moment is the direction of arrow A, the sensor resistor 42 on the leeward side.
Is higher than when the flow velocity is zero due to the heat carried by the gas flow from the sensor resistor 41 on the windward side, and the sensor resistor 41 on the windward side is cooled by the gas flow and is higher than when the temperature is zero. Also descends. Therefore, while the resistance value of the sensor resistor 41 decreases, the resistance value of the sensor resistor 42 increases, resulting in a difference between the resistance values.
This breaks the balance of the bridge circuit 50 (that is, the potential at the point a of the sensor resistors 41 and 42 becomes higher than the potential at the point b of the reference resistors 51 and 52), and the output of the differential amplifier 53 (sensing) The signal 54) increases. On the other hand, when the direction of the gas flow is in the direction of arrow B, the state is completely opposite to the above, and the potential of the connection point a of the sensor resistors 41 and 42 is the potential of the connection point b of the reference resistors 51 and 52. And the detection signal 54 decreases. Therefore, when the gas alternately flows through the pressure guiding tube 37 in the directions of arrows A and B by fluidic oscillation (FIG. 7C), the sensor resistor 4
The temperature difference between 1 and 42 fluctuates sinusoidally as shown in FIG. However, in this case, since the sensing current necessary to obtain the detection signal 54 is also intermittent, the detection signal 54 has a comb-shaped waveform as shown in FIG. The detection signal 54 (FIGS. 7 (e) and 8 (a)) is interpolated by the sample-hold circuit 55 at the missing portion of the signal to become a stepwise signal 57 as shown in FIG. Input to the detection circuit 56 to input the cycle (or frequency)
Is detected. The frequency detected here is a fluidic oscillation frequency and increases as the flow velocity of the gas flowing in the fluidic flow meter increases, as indicated by reference numeral 511 in FIG. Since the flow velocity in the pressure guiding tube 37 increases as the fluidic oscillation frequency increases, the potential difference between the connection points a and b also increases, and as shown by reference numeral 512 in FIG. The amplitude of signal 54) also increases.

【0046】このように、本実施例によれば、ブリッジ
回路50への発熱用電流をセンサ抵抗の熱時定数の2倍
以下の周期で間欠的に供給することにより、測定のサン
プリング周期を短くしつつ、消費電力低減を図ることが
できる。従って、流速の変動周期が短い流れを測定対象
として電池駆動方式でセンサを構成する場合に特に有効
である。
As described above, according to this embodiment, the heating current is intermittently supplied to the bridge circuit 50 at a cycle of twice the thermal time constant of the sensor resistance or less, thereby shortening the sampling cycle of measurement. At the same time, the power consumption can be reduced. Therefore, it is particularly effective when the sensor is configured by the battery drive system with the flow having a short fluctuation period of the flow velocity as the measurement target.

【0047】図9は、図3のフローセンサ38を用いて
フルイディック発振周波数を検出するように構成したセ
ンサ回路の他の実施例を表すものである。このセンサ回
路は、図4の構成に加えて、電流供給部60内に、さら
に、一定のセンシング用電流(IS )を供給する定電流
回路65を備えている。定電流回路65の出力端は、ブ
リッジ回路50のセンサ抵抗器41と基準抵抗器51と
の接続点に直接接続され、ブリッジ回路50に常時セン
シング用電流(IS )を供給するようになっている。ま
た、このセンサ回路には、図4に示したサンプルホール
ド回路は設けられておらず、差動増幅器53から出力さ
れる検知信号58は周期検出回路55に直接入力される
ようになっている。
FIG. 9 shows another embodiment of the sensor circuit configured to detect the fluidic oscillation frequency by using the flow sensor 38 of FIG. In addition to the configuration of FIG. 4, this sensor circuit further includes a constant current circuit 65 for supplying a constant sensing current (I S ) in the current supply unit 60. The output terminal of the constant current circuit 65 is directly connected to the connection point between the sensor resistor 41 and the reference resistor 51 of the bridge circuit 50 so that the bridge circuit 50 is always supplied with the sensing current (I S ). There is. Further, this sensor circuit is not provided with the sample hold circuit shown in FIG. 4, and the detection signal 58 output from the differential amplifier 53 is directly input to the cycle detection circuit 55.

【0048】以上のような構成のセンサ回路の動作を図
10と共に説明する。定電流回路61は、図4の場合と
同様に、スイッチング制御回路64から出力されるスイ
ッチング信号63によってオンオフするスイッチ62を
介して、ブリッジ回路50に一定電流IH (以下、発熱
用電流IH という)を間欠的に供給する(図10
(a))。一方、ブリッジ回路50には定電流回路65
から常時センシング用電流(IS )が供給されている
(図10(b))。従って、ブリッジ回路50に供給さ
れるセンサ駆動電流の波形は、図10(c)に示すよう
に、発熱用電流IH とセンシング用電流IS とを重畳し
たものとなり、センサ駆動電流のピーク値ID はIS
H との和となる。
The operation of the sensor circuit having the above configuration will be described with reference to FIG. As in the case of FIG. 4, the constant current circuit 61 supplies a constant current I H (hereinafter, heating current I H) to the bridge circuit 50 via a switch 62 that is turned on / off by a switching signal 63 output from a switching control circuit 64. Is intermittently supplied (see FIG. 10).
(A)). On the other hand, the bridge circuit 50 includes a constant current circuit 65.
The sensing current (I S ) is constantly supplied from the sensor (FIG. 10B). Therefore, the waveform of the sensor drive current supplied to the bridge circuit 50 is a superposition of the heating current I H and the sensing current I S as shown in FIG. 10C, and the peak value of the sensor drive current is obtained. I D is the sum of I S and I H.

【0049】センサ抵抗器41,42は、発熱用電流I
H の供給期間だけ発熱する一方、発熱用電流IH の非供
給期間においては発熱が停止し、センサ抵抗器41,4
2の温度が下がる。従って、上記実施例(図4)と同様
に、周期(T2 )の値を熱時定数の2倍以下に設定して
おくと、センサ抵抗器41,42の温度は、図7(b)
に示したように、階段状に上昇し、発熱と放熱が平衡し
たところでほぼ一定温度(t1 )で安定する。なお、周
期(T2 )の値は、センサ抵抗器41,42の温度の脈
動を考慮すると、熱時定数以下とすることが好ましい。
The sensor resistors 41 and 42 are provided with a heating current I
While heating only H supply period, heating is stopped in the non-supply period of the heating current I H, the sensor resistors 41 and 42
The temperature of 2 drops. Therefore, similarly to the above-described embodiment (FIG. 4), if the value of the period (T 2 ) is set to be equal to or less than twice the thermal time constant, the temperatures of the sensor resistors 41 and 42 will be as shown in FIG.
As shown in, the temperature rises stepwise and stabilizes at a substantially constant temperature (t 1 ) when heat generation and heat dissipation are in equilibrium. The value of the period (T 2 ) is preferably equal to or less than the thermal time constant in consideration of the pulsation of the temperature of the sensor resistors 41 and 42.

【0050】以下の動作は図4の場合とほぼ同様であ
る。但し、本実施例では、ブリッジ回路50にセンシン
グ用電流IS が常時供給されているため、差動増幅器5
3は常時出力状態になっている。このため、差動増幅器
53からの検知信号58は間欠的(櫛形)にはならず、
図7(e)の符合58で示す破線のように滑らかな正弦
波状となる。このため、図4におけるサンプルホールド
回路55は不要となる。
The following operation is almost the same as in the case of FIG. However, in the present embodiment, since the sensing current I S is constantly supplied to the bridge circuit 50, the differential amplifier 5
3 is always in the output state. Therefore, the detection signal 58 from the differential amplifier 53 does not become intermittent (comb-shaped),
A smooth sinusoidal shape is obtained as indicated by a broken line indicated by reference numeral 58 in FIG. Therefore, the sample hold circuit 55 in FIG. 4 becomes unnecessary.

【0051】このように、本実施例によれば、ブリッジ
回路50に対し、発熱用電流を間欠的に供給して発熱用
電流による消費電力を低減する一方、センシング用電流
は常時供給するようにしたので、ブリッジ回路50への
必要最小限の発熱用電流の供給デューティを確保すれば
センサ出力が連続的に得られ、流量測定が常時可能とな
る。従って、本実施例のセンサ回路は、フルイディック
流量計におけるフルイディック発振に伴う流速測定の場
合のように高い周波数(短い周期)で流速が変動するよ
うな用途に特に有効である。
As described above, according to this embodiment, the heating current is intermittently supplied to the bridge circuit 50 to reduce the power consumption due to the heating current, while the sensing current is constantly supplied. Therefore, if a minimum required supply duty of the heating current to the bridge circuit 50 is secured, the sensor output can be continuously obtained, and the flow rate can be constantly measured. Therefore, the sensor circuit of the present embodiment is particularly effective for applications in which the flow velocity fluctuates at a high frequency (short cycle) as in the flow velocity measurement associated with fluidic oscillation in a fluidic flow meter.

【0052】図11は、図3のフローセンサ38を用い
てフルイディック発振周波数を検出するように構成した
センサ回路の他の実施例を表すものである。この図で、
上記実施例(図9)と同一部分には同一の符号を付し、
適宜説明を省略する。
FIG. 11 shows another embodiment of the sensor circuit configured to detect the fluidic oscillation frequency by using the flow sensor 38 of FIG. In this figure,
The same parts as those in the above embodiment (FIG. 9) are designated by the same reference numerals,
Description is omitted as appropriate.

【0053】このセンサ回路は、図9の回路構成に加え
てさらに、電流供給部60内に、定電流回路65とブリ
ッジ回路50との間に設けられたスイッチ66と、この
スイッチ66のオンオフ制御を行うスイッチング信号6
7を出力するスイッチング制御回路68と、差動増幅器
53と周期検出回路55との間に設けられ、差動増幅器
53から出力される検知信号59の欠落部分を補間する
サンプルホールド回路55とを備えている。スイッチン
グ信号67はスイッチング信号63よりも大きい周波数
(周期T3 )のパルス信号であり、その“1”および
“0”に対応してスイッチ66オンオフされるようにな
っている。その他の構成は図7と同じである。
In addition to the circuit configuration of FIG. 9, this sensor circuit further includes a switch 66 provided between the constant current circuit 65 and the bridge circuit 50 in the current supply section 60, and on / off control of the switch 66. Switching signal 6
A switching control circuit 68 that outputs 7 and a sample hold circuit 55 that is provided between the differential amplifier 53 and the period detection circuit 55 and that interpolates a missing portion of the detection signal 59 output from the differential amplifier 53. ing. The switching signal 67 is a pulse signal having a frequency (cycle T 3 ) higher than that of the switching signal 63, and the switch 66 is turned on / off corresponding to the “1” and “0” thereof. Other configurations are the same as those in FIG. 7.

【0054】このような構成のセンサ回路の動作を図1
2を参照して説明する。この回路では、スイッチ63の
オンオフ動作によってブリッジ回路50に流れる発熱用
電流IH は、図12(a)に示すように間欠的となる。
一方、スイッチ66のオンオフ動作によって、ブリッジ
回路50に流れるセンシング用電流IS は、図12
(b)に示すようになる。このため、ブリッジ回路50
に供給される全電流は図12(c)に示すような波形と
なる。この場合、センシング用電流も間欠的であるた
め、差動増幅器53からの検知信号59は、図8(a)
に示すように間欠的になる。この検知信号59は、サン
プルホールド回路57により信号の欠落部分を補間され
て図8(b)に示すような階段状の信号57となり、さ
らに周期検出回路56に入力されて周期(または周波
数)が検出される。
The operation of the sensor circuit having such a configuration is shown in FIG.
2 will be described. In this circuit, the heat generation current I H flowing through the bridge circuit 50 due to the on / off operation of the switch 63 is intermittent as shown in FIG.
On the other hand, when the switch 66 is turned on and off, the sensing current I S flowing through the bridge circuit 50 is as shown in FIG.
As shown in (b). Therefore, the bridge circuit 50
The total current supplied to the circuit has a waveform as shown in FIG. In this case, since the sensing current is also intermittent, the detection signal 59 from the differential amplifier 53 is as shown in FIG.
It becomes intermittent as shown in. The detection signal 59 is interpolated by the sample hold circuit 57 at the missing portion of the signal to become a stepped signal 57 as shown in FIG. 8B, and is further input to the cycle detection circuit 56 to have a cycle (or frequency). To be detected.

【0055】なお、本実施例においても、図7(b)に
示したように、発熱用電流の供給デューティ(周期T2
に対するパルス幅T1 の比および発熱用電流IH の値)
は、流速ゼロにおけるセンサ抵抗器41,42の温度が
常にしきい値tTHを超えるように設定しておく。これに
より、最低限の流速検出を可能とする測定感度が確保さ
れる。
Also in this embodiment, as shown in FIG. 7B, the supply duty of the heating current (cycle T 2
To the pulse width T 1 and the value of the heating current I H )
Is set so that the temperature of the sensor resistors 41 and 42 at zero flow velocity always exceeds the threshold value t TH . This ensures measurement sensitivity that enables the minimum flow velocity detection.

【0056】このように、本実施例によれば、ブリッジ
回路50への発熱用電流を間欠的に供給することによ
り、センサ抵抗器41,42の発熱に消費される電力を
低減できるのみならず、センシング用電流をも間欠的に
供給するによって、このセンシング用電流による消費電
流をも低減することができ、図9の実施例の場合よりも
一層電力節約が可能となる。しかも、本実施例では、セ
ンシング用電流の間欠周期を発熱用電流の間欠周期より
も短い周期としているため、図4の場合よりも、測定サ
ンプリング周波数を高くすることができるため、ほぼ連
続的な測定が可能となる。このため、フルイディック発
振周波数が相当高い場合にも滑らかな発振曲線を得るこ
とができる等の利点があり、フルイディック流体計とい
う用途には特に好適である。
As described above, according to the present embodiment, by intermittently supplying the heating current to the bridge circuit 50, not only the power consumed for heating the sensor resistors 41, 42 can be reduced. By intermittently supplying the sensing current, the current consumption due to the sensing current can also be reduced, and power can be saved more than in the case of the embodiment of FIG. Moreover, in the present embodiment, the intermittent cycle of the sensing current is shorter than the intermittent cycle of the heating current, so that the measurement sampling frequency can be made higher than in the case of FIG. It becomes possible to measure. Therefore, there is an advantage that a smooth oscillation curve can be obtained even when the fluidic oscillation frequency is considerably high, and it is particularly suitable for use as a fluidic fluid meter.

【0057】なお、フルイディック流量計において流量
を求める場合には、センサ出力信号(検知信号59)の
周波数(フルイディック発振周波数)のみが必要であっ
て、その絶対値(振幅)は不要であるため、気体流の認
識に必要な最小限の大きさの検知信号59が得られる限
り、センサ抵抗器41,42の温度が多少変動しても周
波数は検出可能である。
When the flow rate is calculated by the fluidic flow meter, only the frequency (fluidic oscillation frequency) of the sensor output signal (detection signal 59) is required, and its absolute value (amplitude) is not required. Therefore, the frequency can be detected even if the temperature of the sensor resistors 41 and 42 fluctuates to some extent as long as the detection signal 59 having the minimum magnitude necessary for recognizing the gas flow is obtained.

【0058】図13は図3のフローセンサ38を用いて
フルイディック発振周波数を検出するように構成したセ
ンサ回路の他の実施例を表すものである。この図で、上
記実施例(図9)と同一部分には同一の符号を付し、適
宜説明を省略する。
FIG. 13 shows another embodiment of the sensor circuit configured to detect the fluidic oscillation frequency by using the flow sensor 38 of FIG. In this figure, the same parts as those in the above-described embodiment (FIG. 9) are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted as appropriate.

【0059】このセンサ回路では、図9の定電流回路6
5の代わりにバックアップ用のキャパシタ69が接続配
置されている。その他の構成は図9の回路と同じであ
る。
In this sensor circuit, the constant current circuit 6 of FIG.
Instead of 5, a backup capacitor 69 is connected and arranged. The other configuration is the same as the circuit of FIG.

【0060】このセンサ回路では、スイッチ62がオン
の期間においては、定電流回路61からブリッジ回路5
0に電流が供給されると同時にキャパシタ69が充電さ
れ、スイッチ62がオフの期間にはキャパシタ69が放
電し、ブリッジ回路50に電流が供給される。従って、
ブリッジ回路50に供給される駆動電流は、スイッチン
グ信号63(図14(a))の“1”、“0”に対応し
て図14(b)に示すような三角波形となる。この場
合、駆動の周期(T2 )、パルス幅(T1 )および駆動
電流のピーク値(ID =IS +IH )は、スイッチ62
のオフ期間においてもブリッジ回路50へのセンシング
用電流(IS )が確保され、かつセンサ抵抗器41,4
2の温度曲線70が流速ゼロにおけるしきい値tTHを常
に超えるように設定しておく(図14(c))。これに
より、差動増幅器53からは常時有効な検知信号58が
出力されると共に、最低限の流速検出を可能とする測定
感度が確保されることとなる。
In this sensor circuit, while the switch 62 is on, the constant current circuit 61 to the bridge circuit 5
When the current is supplied to 0, the capacitor 69 is charged at the same time, the capacitor 69 is discharged while the switch 62 is off, and the current is supplied to the bridge circuit 50. Therefore,
The drive current supplied to the bridge circuit 50 has a triangular waveform as shown in FIG. 14B corresponding to “1” and “0” of the switching signal 63 (FIG. 14A). In this case, the drive cycle (T 2 ), the pulse width (T 1 ) and the peak value of the drive current (I D = I S + I H ) are determined by the switch 62.
The sensing current (I S ) to the bridge circuit 50 is secured and the sensor resistors 41 and 4 are secured even during the off period of
The temperature curve 70 of No. 2 is set so as to always exceed the threshold value t TH when the flow velocity is zero (FIG. 14 (c)). As a result, the differential amplifier 53 always outputs the effective detection signal 58, and at the same time, the measurement sensitivity that enables the minimum flow velocity detection is secured.

【0061】このように、本実施例の構成によれば、ブ
リッジ回路50へのセンシング用電流の供給を常時確保
する手段として、定電流回路65(図9)の代わりにキ
ャパシタ69を用いることとしたので、回路構成を簡素
化しつつ、連続測定が可能となる。
As described above, according to the configuration of this embodiment, the capacitor 69 is used instead of the constant current circuit 65 (FIG. 9) as a means for always ensuring the supply of the sensing current to the bridge circuit 50. Therefore, continuous measurement is possible while simplifying the circuit configuration.

【0062】なお、以上の4つの実施例(図4、図9、
図11および図13)では、フローセンサの間欠駆動制
御を、主としてフルイディック流量計におけるフルイデ
ィック発振周波数の検出という特殊な用途に適用する場
合について説明したが、これに限るものではなく、一定
条件の下では、一定方向に流れる定常流の流量(流速)
検出にも適用することができる。すなわち、流速ゼロで
のセンサ抵抗器41,42の温度が時間的に周期変動し
ている場合であっても、流速ゼロでの温度が一定となる
ようなタイミング(具体的にはスイッチ63の動作タイ
ミングと同期したタイミング)でセンサ出力(検知信号
54等)をサンプリングするようにすれば、温度の時間
変動は殆ど問題とならなくなり、一定間隔ではあるが定
常流の流速の絶対値およびその変化を比較的精度よく検
出することができる。
The above four embodiments (FIG. 4, FIG. 9,
11 and 13), the case where the intermittent drive control of the flow sensor is mainly applied to the special application of detecting the fluidic oscillation frequency in the fluidic flow meter has been described, but the present invention is not limited to this, and it is not limited to a certain condition. Below, the flow rate (flow velocity) of a steady flow flowing in a certain direction
It can also be applied to detection. That is, even when the temperature of the sensor resistors 41 and 42 at the zero flow velocity fluctuates cyclically in time, the timing at which the temperature at the zero flow velocity becomes constant (specifically, the operation of the switch 63). If the sensor output (detection signal 54, etc.) is sampled at the timing (synchronized with the timing), the time variation of temperature becomes almost no problem, and the absolute value of the flow velocity of the steady flow and its change are obtained at regular intervals. It can be detected relatively accurately.

【0063】また、センサ抵抗器41,42の熱時定数
を考慮して、流速ゼロでの温度の変動幅が流量の測定精
度から要求される一定の許容範囲内に入るようにブリッ
ジ回路50の間欠駆動制御を行うようにすれば、定常流
の流量(流速)の絶対値の変化を連続的あるいは極めて
きめ細かく検出することも可能となる。
Further, in consideration of the thermal time constants of the sensor resistors 41 and 42, the bridge circuit 50 of the bridge circuit 50 is controlled so that the fluctuation range of the temperature at the zero flow velocity falls within a certain allowable range required from the measurement accuracy of the flow rate. If the intermittent drive control is performed, it is also possible to detect the change in the absolute value of the flow rate (flow velocity) of the steady flow continuously or extremely finely.

【0064】図15は図3のフローセンサ38を用いて
フルイディック発振周波数を検出するように構成したセ
ンサ回路の他の実施例を表すものである。この図で、上
記実施例(図9)と同一部分には同一の符号を付し、適
宜説明を省略する。
FIG. 15 shows another embodiment of the sensor circuit configured to detect the fluidic oscillation frequency by using the flow sensor 38 of FIG. In this figure, the same parts as those in the above-described embodiment (FIG. 9) are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted as appropriate.

【0065】このセンサ回路は、差動増幅器53からの
検知信号54をスイッチング制御回路74にフィードバ
ックし、検知信号58のレベルまたは周期(周波数)に
応じてスイッチング信号73のデューティ比(周期T2
に対するパルス幅T1 の比)を可変制御するようにした
ものである。これにより、センサ抵抗器41,42への
間欠的電流供給のデューティが導圧管37内の流速、す
なわちフルイディック流量計の流量に応じて変化するよ
うに自動制御が行われる。具体的には、流量の増大と共
にセンサ抵抗器41,42への電力供給デューティを減
少させるように制御が行われるようになっている。その
他の回路構成は図9に示した実施例と同じである。
This sensor circuit feeds back the detection signal 54 from the differential amplifier 53 to the switching control circuit 74, and according to the level or cycle (frequency) of the detection signal 58, the duty ratio of the switching signal 73 (cycle T 2
The ratio of the pulse width T 1 to the pulse width) is variably controlled. Thereby, automatic control is performed so that the duty of intermittent current supply to the sensor resistors 41 and 42 changes according to the flow velocity in the pressure guiding tube 37, that is, the flow rate of the fluidic flow meter. Specifically, the control is performed so as to decrease the power supply duty to the sensor resistors 41 and 42 as the flow rate increases. The other circuit configuration is the same as that of the embodiment shown in FIG.

【0066】図16は図15のスイッチング制御回路7
4の構成例を表すものである。この回路は、差動増幅器
53からの検知信号58の電圧レベルと所定の基準電圧
(VTH)とを比較し、その比較結果に応じてディジタル
信号“0”または“1”を出力する比較回路90と、こ
の比較回路90からの比較結果信号に基づき、センサ抵
抗器41,42への電力供給のデューティを決定するデ
ューティ決定回路100とを備えている。そして、本回
路では、検知信号58のレベルに応じてスイッチング信
号73のデューティ比(周期T2 に対するパルス幅T1
の比)を可変制御するようにしている。
FIG. 16 shows the switching control circuit 7 of FIG.
4 illustrates a configuration example of No. 4. This circuit compares the voltage level of the detection signal 58 from the differential amplifier 53 with a predetermined reference voltage (V TH ) and outputs a digital signal “0” or “1” according to the comparison result. 90 and a duty determination circuit 100 that determines the duty of power supply to the sensor resistors 41 and 42 based on the comparison result signal from the comparison circuit 90. Then, in the present circuit, the duty ratio of the switching signal 73 (pulse width T 1 with respect to the period T 2 is changed according to the level of the detection signal 58).
Ratio) is variably controlled.

【0067】比較回路90は、検知信号58がアノード
に入力されるダイオード91およびこのダイオード91
のカソードと接地との間に接続されたキャパシタ92か
らなる整流回路93と、ダイオード91とキャパシタ9
2との接続点を一方の入力端に接続し定電圧電源95を
他の入力端に接続した比較器96とを備えている。比較
器96は、整流回路93の出力信号94と定電圧電源9
5からの基準電圧(VTH)とを比較し、出力信号94が
TH未満のとき“0”、出力信号94がVTH以上のとき
“1(=VCC)”の比較結果信号97を出力するように
なっている。
The comparison circuit 90 includes a diode 91 to which the detection signal 58 is input to the anode and the diode 91.
Rectifier circuit 93 composed of a capacitor 92 connected between the cathode of the
And a comparator 96 having a constant voltage power supply 95 connected to the other input end. The comparator 96 outputs the output signal 94 of the rectifier circuit 93 and the constant voltage power source 9
5 is compared with the reference voltage (V TH ), and a comparison result signal 97 of “0” when the output signal 94 is less than V TH and “1 (= V CC )” when the output signal 94 is V TH or more. It is designed to output.

【0068】デューティ決定回路100は、比較結果信
号97に応じてカウント方向(アップ/ダウン)を切り
替えてカウントを行うアップダウンカウンタ101と、
リセット信号108によってカウント値がリセットされ
てカウントアップを開始するカウンタ102と、アップ
ダウンカウンタ101のカウント値103とカウンタ1
02のカウント値104とを逐次比較し、その比較結果
に応じて“0”または“1”の比較結果信号109を出
力する比較器105と、比較結果信号109を反転する
インバータ106と、アップダウンカウンタ101およ
びカウンタ102に所定の周波数(周期T0 )のクロッ
ク信号109を供給するクロック供給回路107とを備
えている。
The duty determining circuit 100 switches the counting direction (up / down) according to the comparison result signal 97, and an up / down counter 101 for counting.
A counter 102 whose count value is reset by a reset signal 108 to start counting up, a count value 103 of the up / down counter 101, and a counter 1
The count value 104 of 02 is sequentially compared, and the comparator 105 that outputs the comparison result signal 109 of "0" or "1" according to the comparison result, the inverter 106 that inverts the comparison result signal 109, and the up / down The counter 101 and the counter 102 are provided with a clock supply circuit 107 that supplies a clock signal 109 of a predetermined frequency (cycle T 0 ).

【0069】以上のような構成のスイッチング制御回路
74の動作を図17および図18を参照して説明する。
The operation of the switching control circuit 74 having the above configuration will be described with reference to FIGS. 17 and 18.

【0070】フルイディック流量計を流れる気体の流量
が低流量から高流量に変化すると、導圧管37内のセン
サ回路(図15)によって検出されるフルイディック発
振の周波数と振幅とが次第に増大し、例えば差動増幅器
53からの検知信号58の波形は図17(a)のように
変化する。この検知信号58は比較回路90の整流回路
93で半波整流され、図17(b)に示すような波形の
出力信号94として比較器96の一方の入力端に入力さ
れる。比較器96は、出力信号94と基準電圧(VTH
とを比較し、図17(c)に示すように、出力信号94
がVTH未満のとき“0”、出力信号94がVTH以上のと
き“1(=VCC)”の比較結果信号97を出力する。
When the flow rate of the gas flowing through the fluidic flow meter changes from a low flow rate to a high flow rate, the frequency and amplitude of the fluidic oscillation detected by the sensor circuit (FIG. 15) in the pressure guiding tube 37 gradually increase, For example, the waveform of the detection signal 58 from the differential amplifier 53 changes as shown in FIG. The detection signal 58 is half-wave rectified by the rectification circuit 93 of the comparison circuit 90, and is input to one input end of the comparator 96 as an output signal 94 having a waveform as shown in FIG. The comparator 96 outputs the output signal 94 and the reference voltage (V TH ).
And the output signal 94 as shown in FIG.
Is less than V TH, a comparison result signal 97 of "0" is output, and when the output signal 94 is V TH or more, "1 (= V CC )" is output.

【0071】デューティ決定回路100のアップダウン
カウンタ101は、比較結果信号97が“0”のときは
カウントアップ動作を行い、比較結果信号97が“1”
のときはカウントダウン動作を行う。従って、出力信号
94がVTHを超えるt1 の時点でアップダウンカウンタ
101のカウント方向がアップからダウンに切り替わる
(図17(c),(d),図18(a))。逆に、フル
イディック流量計の気体流量が減少する場合は、フルイ
ディック発振の周波数と振幅とが次第に減少し、出力信
号94がVTHを下回った時点で、アップダウンカウンタ
101のカウント方向がダウンからアップに切り替わ
る。
The up / down counter 101 of the duty determining circuit 100 performs a count-up operation when the comparison result signal 97 is "0", and the comparison result signal 97 is "1".
When, the countdown operation is performed. Therefore, at time t 1 when the output signal 94 exceeds V TH , the counting direction of the up / down counter 101 is switched from up to down (FIGS. 17C, 17D, and 18A). On the contrary, when the gas flow rate of the fluidic flow meter decreases, the frequency and amplitude of the fluidic oscillation gradually decrease, and when the output signal 94 falls below V TH , the count direction of the up / down counter 101 goes down. Switches from up to up.

【0072】図18(c)は、このようなアップダウン
カウンタ101の動作の一例を示している。この図で、
アップダウンカウンタ101のカウント値103は、ク
ロック信号109(図18(b))の立ち上がりのタイ
ミングで、“i−1”から“j”まで増加した後、時刻
1 でカウント方向が切り替わり、今度は“j”,“j
−1”,……というように減少する。
FIG. 18C shows an example of the operation of such an up / down counter 101. In this figure,
Count value 103 of the up-down counter 101, at the rising edge of the clock signal 109 (FIG. 18 (b)), after increasing "i-1" from to "j", the count direction is switched at time t 1, now Is “j”, “j
-1 ", ... and so on.

【0073】一方、カウンタ102は、リセット信号1
08(図18(e))の立ち下がりのタイミングでそれ
までのカウント値がリセットされカウント動作を開始す
る。そして、クロック信号109(図18(b))の立
ち上がりのタイミングで“1”,“2”,……というよ
うにカウントアップし、これをカウント値104(図1
8(d))として出力する。
On the other hand, the counter 102 has the reset signal 1
At the falling timing of 08 (FIG. 18E), the count value up to that point is reset and the count operation is started. Then, at the timing of the rising edge of the clock signal 109 (FIG. 18 (b)), it counts up like "1", "2", ... And this count value 104 (FIG. 1).
8 (d)).

【0074】比較器105は、アップダウンカウンタ1
01のカウント値103とカウンタ102のカウント値
104とを比較し、その結果、前者が後者より大きいと
きは比較結果信号110として“0”を出力する一方、
前者が後者より小さいときは“1”を出力する。例えば
図18(c),(d)において、カウント値103が
“j−2”から“j−3”へと減少すると共にカウント
値104が“n”から“n+1”へと増加するタイミン
グ(t2 )においてカウント値103がカウント値10
4を下回ったとすると、このタイミングで比較結果信号
110が“0”から“1”に変化する(図18
(f))。なお、この場合、n=j−3となる。
The comparator 105 includes the up / down counter 1
The count value 103 of 01 and the count value 104 of the counter 102 are compared. As a result, when the former is larger than the latter, “0” is output as the comparison result signal 110,
When the former is smaller than the latter, "1" is output. For example, in FIGS. 18C and 18D, the timing (t) at which the count value 103 decreases from “j-2” to “j-3” and the count value 104 increases from “n” to “n + 1”. In 2 ), the count value 103 is the count value 10
If it falls below 4, the comparison result signal 110 changes from "0" to "1" at this timing (FIG. 18).
(F)). In this case, n = j-3.

【0075】比較結果信号110は、リセット信号10
8(図18(e))のタイミングで“0”レベルにリセ
ットされると共に、インバータ106によって反転され
る。従って、インバータ106からは、図18(g)に
示すように、パルス幅がnT0 のスイッチング信号73
が出力される。
The comparison result signal 110 is the reset signal 10
It is reset to "0" level at the timing of 8 (FIG. 18 (e)) and is inverted by the inverter 106. Therefore, as shown in FIG. 18 (g), the switching signal 73 having a pulse width of nT 0 is output from the inverter 106.
Is output.

【0076】この場合、クロック信号109のm個ごと
にリセット信号108を与えるものとすると、リセット
信号108のパルス周期はmT0 となる。従って、スイ
ッチング信号73のデューティ比はn/mとなる。
In this case, assuming that the reset signal 108 is provided for every m clock signals 109, the pulse period of the reset signal 108 is mT 0 . Therefore, the duty ratio of the switching signal 73 is n / m.

【0077】ここに、整数nは検知信号58のレベル
(振幅の大きさ)と比較器96の基準電圧VTHとの差に
対応して間接的に定まるものである。すなわち、上述の
ように、流量変化によって検知信号58のレベルが基準
電圧VTHをクロスするごとにアップダウンカウンタ10
1のカウント方向が切り替わるが、検知信号58のレベ
ルが基準電圧VTHに満たないときはアップダウンカウン
タ101はカウントアップを続け、その後カウントダウ
ンとカウントアップとを交互に行いながら最終的にカウ
ント値103は大きい値に収斂するため、nも大きい値
となり、スイッチング信号73のパルス幅(T1 =nT
0 )は増大する。一方、検知信号58のレベルが基準電
圧VTHを超えているときは、アップダウンカウンタ10
1はカウントダウンを続け、その後カウントアップとカ
ウントダウンとを交互に行いながら最終的にカウント値
103は小さい値に収斂するため、nも小さい値とな
り、スイッチング信号73のパルス幅は(T1 =n
0 )縮小する。
Here, the integer n is indirectly determined corresponding to the difference between the level (magnitude of amplitude) of the detection signal 58 and the reference voltage V TH of the comparator 96. That is, as described above, every time the level of the detection signal 58 crosses the reference voltage V TH due to the flow rate change, the up / down counter 10
Although the count direction of 1 is switched, when the level of the detection signal 58 is lower than the reference voltage V TH , the up / down counter 101 continues to count up, and then the count value 103 is finally performed while alternately performing countdown and countup. Converges to a large value, so n also becomes a large value, and the pulse width of the switching signal 73 (T 1 = nT
0 ) increases. On the other hand, when the level of the detection signal 58 exceeds the reference voltage V TH , the up / down counter 10
1 continues the countdown, and thereafter, the count value 103 converges to a small value while performing the countup and the countdown alternately, so that the value of n also becomes small and the pulse width of the switching signal 73 becomes (T 1 = n
T 0 ) Reduce.

【0078】このようにして、流量の増大に伴って差動
増幅器53からの検知信号58のレベル(振幅)が大き
くなると、スイッチング信号73によってスイッチ62
のオン期間が短くなる一方、流量の減少に伴って検知信
号58のレベル(振幅)が小さくなると、スイッチ62
のオン期間が長くなる。すなわち、図19に示すよう
に、センサ抵抗器41,42への電力供給のデューティ
変化曲線111は、流量の増大に伴って減少する形とな
る。従って、センサ抵抗器41,42の温度曲線112
も流量の増大に伴って減少する。このとき、センサ出力
(検知信号58)はブリッジ回路50に加える電力に比
例するため、流速増大に伴うセンサ出力の増加率をkと
すると、供給電力が1/kとなるようにデューティ制御
をするのが好適である。
In this way, when the level (amplitude) of the detection signal 58 from the differential amplifier 53 increases as the flow rate increases, the switch 62 is switched by the switching signal 73.
When the level (amplitude) of the detection signal 58 decreases as the flow rate decreases while the ON period of the switch 62 decreases, the switch 62
The ON period of becomes longer. That is, as shown in FIG. 19, the duty change curve 111 of the power supply to the sensor resistors 41 and 42 decreases with an increase in the flow rate. Therefore, the temperature curves 112 of the sensor resistors 41 and 42 are
Also decreases with increasing flow rate. At this time, the sensor output (detection signal 58) is proportional to the electric power applied to the bridge circuit 50. Therefore, assuming that the increase rate of the sensor output accompanying the flow velocity increase is k, duty control is performed so that the supplied electric power becomes 1 / k. Is preferred.

【0079】センサ抵抗器41,42への電力供給が減
少すると、センサ抵抗器41,42の温度差の拡大が抑
制される。これにより、流速が増大する場合でも、差動
増幅器53からの検知信号58は、図20の符合120
で示すように流速にかかわらずほぼ一定レベルに保持さ
れる。但し、このとき、検知信号58のレベル120は
周期検出回路56によって周期(周波数)の検出が可能
な程度のしきい値121を超えていることが必要であ
る。
When the power supply to the sensor resistors 41 and 42 is reduced, the temperature difference between the sensor resistors 41 and 42 is suppressed from increasing. As a result, even when the flow velocity increases, the detection signal 58 from the differential amplifier 53 is indicated by reference numeral 120 in FIG.
As shown in, it is maintained at a substantially constant level regardless of the flow rate. However, at this time, the level 120 of the detection signal 58 needs to exceed the threshold value 121 that allows the cycle (frequency) to be detected by the cycle detection circuit 56.

【0080】このように本実施例によれば、図20に示
すように、センサ回路の出力電圧(検知信号58のレベ
ル120)は、センサ抵抗器41,42への電力供給の
デューティを制御しない場合の出力電圧122と比べる
と、出力電圧差123に相当する分だけ、センサ抵抗器
41,42への供給電力を節約することができる。従っ
て、このようなフローセンサを用いたフルイディック流
量計を電池駆動方式で実現することも容易となる。な
お、このような構成が可能なのは、フルイディック流量
計においては、流量はフルイディック発振に伴うセンサ
出力電圧の周波数を検出するのみで求めることができ、
センサ出力電圧の絶対値を検出する必要がないという特
性を有することによるものである。
As described above, according to this embodiment, as shown in FIG. 20, the output voltage of the sensor circuit (the level 120 of the detection signal 58) does not control the duty of the power supply to the sensor resistors 41 and 42. In comparison with the output voltage 122 in this case, the power supplied to the sensor resistors 41 and 42 can be saved by the amount corresponding to the output voltage difference 123. Therefore, it becomes easy to realize a fluidic flowmeter using such a flow sensor by a battery drive system. Incidentally, such a configuration is possible, in the fluidic flow meter, the flow rate can be obtained only by detecting the frequency of the sensor output voltage accompanying the fluidic oscillation,
This is because it has a characteristic that it is not necessary to detect the absolute value of the sensor output voltage.

【0081】なお、本実施例においても、定電流回路6
5によってブリッジ回路50へのセンシング用電流IS
の供給は常時行われているので、連続測定が可能であ
る。
The constant current circuit 6 is also used in this embodiment.
5, the sensing current I S to the bridge circuit 50
Is continuously supplied, so continuous measurement is possible.

【0082】図21は図15におけるスイッチング制御
回路74の他の構成例を表すものである。この回路は、
図15の差動増幅器53からの検知信号58を整流する
ための整流回路130と、整流回路130の出力信号1
36のレベルを検出し、その検出レベルに応じた制御信
号145を出力するレベル検出回路140と、このレベ
ル検出回路140からの制御信号145に対応したパル
ス幅のパルス信号であるスイッチ制御信号68を出力す
るデューティ決定回路150とを備えている。そして、
本回路では、検知信号54のレベルに応じてスイッチン
グ信号73のデューティ比(周期T2 に対するパルス幅
1 の比)を可変制御するようにしている。
FIG. 21 shows another configuration example of the switching control circuit 74 in FIG. This circuit
A rectifying circuit 130 for rectifying the detection signal 58 from the differential amplifier 53 of FIG. 15, and an output signal 1 of the rectifying circuit 130.
The level detection circuit 140 that detects the level of 36 and outputs a control signal 145 corresponding to the detected level, and the switch control signal 68 that is a pulse signal having a pulse width corresponding to the control signal 145 from the level detection circuit 140. And a duty determining circuit 150 for outputting. And
In this circuit, the duty ratio (the ratio of the pulse width T 1 to the period T 2 ) of the switching signal 73 is variably controlled according to the level of the detection signal 54.

【0083】整流回路130は、アノード端に検知信号
58が入力されるダイオード131と、ダイオード13
1のカソードと接地との間に挿入接続されたキャパシタ
132とからなり、交流信号として入力された検知信号
58を半波整流してダイオード131とキャパシタ13
2との接続点から出力するようになっている。
The rectifier circuit 130 includes a diode 131 to which the detection signal 58 is input at the anode end, and a diode 13.
1 is composed of a capacitor 132 inserted and connected between the cathode and the ground, and the detection signal 58 input as an AC signal is half-wave rectified to form the diode 131 and the capacitor 13.
It is designed to output from the connection point with 2.

【0084】レベル検出回路140は、整流回路130
からの整流信号136が抵抗器141を介して入力端の
一方に入力される差動増幅器(オペアンプ)142を備
えている。差動増幅器142の他の入力端は、一定の基
準電圧VTHを出力する定圧電源144に接続されてい
る。この差動増幅器142の出力端は、抵抗器143を
介して、抵抗器141が接続された方の差動増幅器53
の入力端に接続されている。このレベル検出回路140
は、基準電圧VTHと整流信号136との差を増幅し、こ
の差に応じたレベルの制御信号145を出力するように
なっている。
The level detection circuit 140 includes the rectification circuit 130.
The differential rectification signal 136 from is input to one of the input terminals via the resistor 141, and a differential amplifier (op-amp) 142 is provided. The other input end of the differential amplifier 142 is connected to a constant voltage power supply 144 that outputs a constant reference voltage V TH . The output terminal of the differential amplifier 142 is connected to the resistor 141 via the resistor 143.
Is connected to the input end of. This level detection circuit 140
Is configured to amplify a difference between the reference voltage V TH and the rectified signal 136 and output a control signal 145 having a level corresponding to the difference.

【0085】デューティ決定回路150は、抵抗器8
1,82およびキャパシタ83を外付け素子として有す
るパルス発生回路84と、N型のMOS(Metal-Oxide S
emiconductor) トランジスタ151およびキャパシタ8
6を外付け素子として有する単安定マルチバイブレータ
87とを備えている。MOSトランジスタ151のゲー
トには、レベル検出回路140からの制御信号145が
印加され、この制御信号145のレベルに応じてソース
・ドレイン間抵抗値(RX ′)が変化するようになって
いる。
The duty determining circuit 150 includes a resistor 8
1, 82 and a capacitor 83 as external elements, and a N-type MOS (Metal-Oxide S).
emiconductor) transistor 151 and capacitor 8
6 as an external element, and a monostable multivibrator 87. A control signal 145 from the level detection circuit 140 is applied to the gate of the MOS transistor 151, and the source-drain resistance value (R X ′) changes according to the level of the control signal 145.

【0086】以上のような構成のスイッチング制御回路
74の動作を図22を参照して説明する。フルイディッ
ク流量計を流れる気体の流量が低流量から高流量に変化
すると、導圧管37内のセンサ回路(図15)によって
検出されるフルイディック発振の周波数と振幅とが次第
に増大し、例えば、差動増幅器53からの検知信号58
の波形は図22(a)のように変化する。
The operation of the switching control circuit 74 having the above configuration will be described with reference to FIG. When the flow rate of the gas flowing through the fluidic flow meter changes from a low flow rate to a high flow rate, the frequency and amplitude of the fluidic oscillation detected by the sensor circuit (FIG. 15) in the pressure guiding tube 37 gradually increase. Detection signal 58 from the dynamic amplifier 53
Waveform changes as shown in FIG.

【0087】この検知信号58は整流回路130で半波
整流され、図22(b)に示すような波形の整流信号1
36となってレベル検出回路140に入力される。レベ
ル検出回路140の差動増幅器142は、抵抗器141
を介して一方の入力端に入力される整流信号136と基
準電圧VTHとの差を増幅し、図22(c)に示すような
制御信号145を出力する。
The detection signal 58 is half-wave rectified by the rectifier circuit 130, and the rectified signal 1 having a waveform as shown in FIG.
36 is input to the level detection circuit 140. The differential amplifier 142 of the level detection circuit 140 includes a resistor 141
The difference between the rectified signal 136 input to one of the input terminals through the reference voltage V TH is amplified, and the control signal 145 as shown in FIG. 22C is output.

【0088】レベル検出回路140からの制御信号14
5はデューティ決定回路150のMOSトランジスタ1
51のゲートに印加され、このMOSトランジスタ15
1のソース・ドレイン間抵抗値(RX ′)を制御する。
具体的には、制御信号145のレベルが大きくなるとR
X ′が減少し、制御信号145のレベルが小さくなると
X ′が増大する。
Control signal 14 from level detection circuit 140
5 is a MOS transistor 1 of the duty determination circuit 150
51 applied to the gate of the MOS transistor 15
The source-drain resistance value (R X ′) of 1 is controlled.
Specifically, when the level of the control signal 145 increases, R
X is increased 'decreases, R X when the level of the control signal 145 is reduced'.

【0089】一方、パルス発生器84は、抵抗器81の
抵抗値(RA )、抵抗器82の抵抗値(RB )、および
キャパシタ83の容量値(C)の組合せで定まる周期
(T2)でトリガパルス88(図22(d))を発生
し、単安定マルチバイブレータ87に供給する。単安定
マルチバイブレータ87は、MOSトランジスタ151
のソース・ドレイン間抵抗値(RX ′)とキャパシタ8
6の容量値(CX )との積によって定まるパルス幅(T
1 )のパルス信号を生成し、これをスイッチング制御信
号73(図22(e))として出力する。
[0089] On the other hand, the pulse generator 84, the resistance value of the resistor 81 (R A), the resistance value of the resistor 82 (R B), and the period determined by combination of the capacitance value of the capacitor 83 (C) (T 2 ), A trigger pulse 88 (FIG. 22D) is generated and supplied to the monostable multivibrator 87. The monostable multivibrator 87 includes a MOS transistor 151.
Source-drain resistance (R X ′) and capacitor 8
Pulse width determined by the product of the 6 capacitance value (C X) (T
The pulse signal of 1 ) is generated and this is output as the switching control signal 73 (FIG. 22 (e)).

【0090】ここで、流量の増大に伴って検知信号58
の振幅が増大すると、レベル検出回路140の差動増幅
器142からデューティ決定回路150に入力される制
御信号145のレベルも増大する。これにより、MOS
トランジスタ151のソース・ドレイン間抵抗値
(RX ′)は減少して積(RX ′×CX )の値が減少す
るため、単安定マルチバイブレータ87から出力される
スイッチング信号73のパルス幅はT1 からT1 ′,T
1 ″というように徐々に減少する(図22(e))。こ
のとき、スイッチング信号73の周期(T2 )は一定な
ので、結局、センサ抵抗器41,42に供給される電力
のデューティは、図22(f)に示すように減少してい
く。
Here, the detection signal 58 increases as the flow rate increases.
When the amplitude of the control signal 145 increases, the level of the control signal 145 input from the differential amplifier 142 of the level detection circuit 140 to the duty determination circuit 150 also increases. This allows the MOS
Since the source-drain resistance value (R X ′) of the transistor 151 decreases and the value of the product (R X ′ × C X ) decreases, the pulse width of the switching signal 73 output from the monostable multivibrator 87 is T 1 to T 1 ′, T
It gradually decreases to 1 ″ (FIG. 22 (e)). At this time, since the cycle (T 2 ) of the switching signal 73 is constant, the duty of the electric power supplied to the sensor resistors 41 and 42 is eventually It is decreasing as shown in FIG.

【0091】このように、本実施例の回路構成によって
も、上記実施例(図16)の場合と同様に、流量増大に
応じてセンサ抵抗器41,42への電力供給のデューテ
ィを減少させる制御を行うことができ、図16の場合と
同等の効果を得ることができる。
As described above, also with the circuit configuration of this embodiment, as in the case of the above-described embodiment (FIG. 16), the control for decreasing the duty of the power supply to the sensor resistors 41 and 42 according to the increase in the flow rate is performed. 16 can be performed, and the same effect as in the case of FIG. 16 can be obtained.

【0092】なお、本実施例では、検知信号58のレベ
ルに応じてスイッチング信号73のデューティ比を可変
制御するようにしているが、図15の説明においても述
べたように、検知信号58の周波数に応じてスイッチン
グ信号73のデューティ比を可変制御するようにしても
よい。この場合には、図21のレベル検出回路140の
代わりに、検出信号58の周波数に応じた電圧を出力す
るための周波数・電圧変換回路を設け、この周波数・電
圧変換回路の出力によってデューティ決定回路150の
MOSトランジスタ150のソース・ドレイン間抵抗
(RX ′)を変化させるようにすればよい。
In the present embodiment, the duty ratio of the switching signal 73 is variably controlled according to the level of the detection signal 58. However, as described in the description of FIG. 15, the frequency of the detection signal 58 is changed. According to the above, the duty ratio of the switching signal 73 may be variably controlled. In this case, instead of the level detection circuit 140 of FIG. 21, a frequency / voltage conversion circuit for outputting a voltage according to the frequency of the detection signal 58 is provided, and the duty determination circuit is provided by the output of this frequency / voltage conversion circuit. The source-drain resistance (R X ′) of the MOS transistor 150 of 150 may be changed.

【0093】また、以上説明した実施例(図16,図2
1)では、スイッチング信号73のデューティ比を変化
させるために、パルス周期を一定にしてパルス幅を変化
させるようにしているが、これに限るものではなく、逆
にパルス幅を一定にしてパルス周期を変化させるように
したり、あるいはパルス周期およびパルス幅の双方を変
化させてデューティ比を変化させるように構成すること
も可能である。
The embodiment described above (see FIGS. 16 and 2)
In 1), in order to change the duty ratio of the switching signal 73, the pulse period is made constant and the pulse width is changed, but the present invention is not limited to this, and conversely, the pulse width is made constant and the pulse period is changed. Can be changed, or both the pulse period and the pulse width can be changed to change the duty ratio.

【0094】図23は図3のフローセンサ38を用いて
フルイディック発振周波数を検出するように構成したセ
ンサ回路の他の実施例を表すものである。この図におい
て、上記実施例(図9)と同一部分には同一の符号を付
し、適宜説明を省略する。
FIG. 23 shows another embodiment of the sensor circuit configured to detect the fluidic oscillation frequency by using the flow sensor 38 of FIG. In this figure, the same parts as those in the above embodiment (FIG. 9) are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted as appropriate.

【0095】このセンサ回路は、センサ抵抗器41,4
2への電力供給源として、図9の定電流回路61の代わ
りに可変電圧電源75を備えると共に、差動増幅器53
からの検知信号58を可変電圧電源75にフィードバッ
クするように構成されている。そして、検知信号58の
レベルに応じて可変電圧電源75の出力レベルを変化さ
せることにより、センサ抵抗器41,42への電力供給
のデューティを可変制御するようにしている。すなわ
ち、導圧管37内の流速の変化(つまりフルイディック
流量計の流量変化)に応じて供給電力の大きさ自体を増
減させることによって、センサ抵抗器41,42への電
力供給のデューティを変化させるように自動制御を行う
ものである。具体的には、流量の増大と共にセンサ抵抗
器41,42への供給電力の大きさを減少させるように
制御が行われるようになっている。その他の回路構成は
図9に示した実施例と同じであり、スイッチング制御回
路64の回路構成も図5に示す通りである。
This sensor circuit includes sensor resistors 41 and 4
A variable voltage power supply 75 is provided instead of the constant current circuit 61 of FIG.
Is fed back to the variable voltage power supply 75. By changing the output level of the variable voltage power supply 75 according to the level of the detection signal 58, the duty of power supply to the sensor resistors 41 and 42 is variably controlled. That is, the duty of the power supply to the sensor resistors 41 and 42 is changed by increasing or decreasing the magnitude of the supplied power itself according to the change in the flow velocity in the pressure guiding tube 37 (that is, the change in the flow rate of the fluidic flow meter). Thus, automatic control is performed. Specifically, the control is performed so that the magnitude of the power supplied to the sensor resistors 41 and 42 is reduced as the flow rate increases. The other circuit configuration is the same as that of the embodiment shown in FIG. 9, and the circuit configuration of the switching control circuit 64 is also as shown in FIG.

【0096】図24は図23の可変電圧電源75の回路
構成例を表すものである。この回路は、交流信号である
検知信号58を半波整流するための整流回路160と、
整流回路160から出力される整流信号163を平滑化
するためのフィルタ回路170と、このフィルタ回路1
70から出力される平滑出力信号174のレベルに応じ
た大きさのセンサ駆動電圧186を出力するセンサ電圧
設定回路180とを備えている。
FIG. 24 shows an example of the circuit configuration of the variable voltage power supply 75 shown in FIG. This circuit includes a rectifier circuit 160 for half-wave rectifying the detection signal 58 which is an AC signal,
A filter circuit 170 for smoothing the rectified signal 163 output from the rectifier circuit 160, and the filter circuit 1
The sensor voltage setting circuit 180 outputs a sensor drive voltage 186 having a magnitude corresponding to the level of the smoothed output signal 174 output from the digital camera 70.

【0097】整流回路160は、検知信号58がアノー
ドに入力されるダイオード161と、このダイオード1
61のカソードと接地との間に接続されたキャパシタ1
62とを備え、検知信号58を半波整流して出力するよ
うになっている。
The rectifier circuit 160 includes a diode 161 to which the detection signal 58 is input at the anode and a diode 161.
Capacitor 1 connected between the cathode of 61 and ground
62, and the detection signal 58 is half-wave rectified and output.

【0098】フィルタ回路170は、出力端を負入力端
に帰還接続した差動増幅器(オペアンプ)171と、こ
の差動増幅器171の出力端に接続された抵抗器172
と、この抵抗器172の他端と接地との間に挿入接続さ
れたキャパシタ173とを備えている。差動増幅器17
1の正入力端は、整流回路160のダイオード161と
キャパシタ162との接続点に接続され、抵抗器172
とキャパシタ173との接続点はセンサ電圧設定回路1
80に接続されている。そして、フィルタ回路170
は、整流回路160からの整流信号163を平滑化し、
平滑出力信号174を出力するようになっている。
The filter circuit 170 includes a differential amplifier (op-amp) 171 having an output terminal fed back to a negative input terminal, and a resistor 172 connected to an output terminal of the differential amplifier 171.
And a capacitor 173 inserted and connected between the other end of the resistor 172 and the ground. Differential amplifier 17
The positive input terminal of 1 is connected to the connection point between the diode 161 and the capacitor 162 of the rectifier circuit 160, and the resistor 172
The connection point between the capacitor and the capacitor 173 is the sensor voltage setting circuit 1
Connected to 80. Then, the filter circuit 170
Smooths the rectified signal 163 from the rectifier circuit 160,
The smoothed output signal 174 is output.

【0099】センサ電圧設定回路180は、出力端を抵
抗器183を介して負入力端に帰還接続した差動増幅器
(オペアンプ)182と、この差動増幅器182の負入
力端とフィルタ回路170の抵抗器172およびキャパ
シタ172の接続点との間にに接続された抵抗器181
と、電源VCCと接地との間に直列接続され、その接続点
から所定の基準電圧VTHを出力する分圧抵抗器184,
185とを備えている。差動増幅器182の正入力端は
分圧抵抗器184,185の接続点に接続され、基準電
圧VTHが入力されるようになっている。そして、センサ
電圧設定回路180は、フィルタ回路170から入力さ
れる平滑化信号174と基準電圧VTHとの差を反転増幅
し、この差に応じたセンサ駆動電圧186を出力するよ
うになっている。
The sensor voltage setting circuit 180 includes a differential amplifier (op amp) 182 whose output end is feedback-connected to a negative input end via a resistor 183, and a negative input end of the differential amplifier 182 and a resistance of the filter circuit 170. Resistor 181 connected between the connection point of the resistor 172 and the capacitor 172
Is connected in series between the power source V CC and the ground, and outputs a predetermined reference voltage V TH from the connection point.
185 and. The positive input terminal of the differential amplifier 182 is connected to the connection point of the voltage dividing resistors 184 and 185, and the reference voltage V TH is input. Then, the sensor voltage setting circuit 180 inverts and amplifies the difference between the smoothed signal 174 input from the filter circuit 170 and the reference voltage V TH, and outputs the sensor drive voltage 186 according to this difference. .

【0100】以上のような構成の可変電圧電源75(図
24)およびこれを含むセンサ回路(図23)の動作
を、図25を参照して説明する。
The operation of the variable voltage power supply 75 (FIG. 24) and the sensor circuit (FIG. 23) including the variable voltage power supply 75 having the above-described configuration will be described with reference to FIG.

【0101】フルイディック流量計を流れる気体の流量
が低流量から高流量に変化すると、導圧管37内のセン
サ回路(図23)によって検出されるフルイディック発
振の周波数と振幅とが次第に増大し、例えば、差動増幅
器53からの検知信号58の波形は図25(a)のよう
に変化する。
When the flow rate of the gas flowing through the fluidic flow meter changes from a low flow rate to a high flow rate, the frequency and amplitude of the fluidic oscillation detected by the sensor circuit (FIG. 23) in the pressure guiding tube 37 gradually increase, For example, the waveform of the detection signal 58 from the differential amplifier 53 changes as shown in FIG.

【0102】この検知信号58は整流回路160で半波
整流され、図25(b)に示すような波形の整流信号1
63となってフィルタ回路170に入力される。フィル
タ回路170では、整流信号163の平滑化が行われ、
図25(c)に示すような平滑化信号174が出力され
る。差動増幅器182は、平滑化信号174と基準電圧
THとの差を反転増幅し、この差に応じたセンサ駆動電
圧186(図25(d))を出力する。一方、センサ回
路(図23)のスイッチ62は、図9の場合と同様に、
スイッチング制御回路64からのスイッチング信号63
によって一定のデューティ比(周期T2 ,パルス幅
1 )でオンオフする。従って、センサ抵抗器41,4
2には、図25(e)に示すように、一定周期(T2
ごとに一定期間(T1 )だけ電流が流れると共に、その
電流値は、流量の増大に伴ってIH からIH ′,IH
というように徐々に減少していくこととなる。
The detection signal 58 is half-wave rectified by the rectification circuit 160, and the rectification signal 1 having a waveform as shown in FIG.
63 and input to the filter circuit 170. In the filter circuit 170, the rectified signal 163 is smoothed,
The smoothed signal 174 as shown in FIG. 25C is output. The differential amplifier 182 inverts and amplifies the difference between the smoothed signal 174 and the reference voltage V TH, and outputs a sensor drive voltage 186 (FIG. 25 (d)) corresponding to the difference. On the other hand, the switch 62 of the sensor circuit (FIG. 23) is similar to the case of FIG.
Switching signal 63 from switching control circuit 64
Is turned on and off with a constant duty ratio (cycle T 2 , pulse width T 1 ). Therefore, the sensor resistors 41, 4
2 shows a constant period (T 2 ) as shown in FIG.
With a period of time (T 1) a current flows only every, its current value, I H 'from I H with the flow rate increased, I H "
It will be gradually decreased.

【0103】このように本実施例によれば、流量の増大
に伴ってセンサ抵抗器41,42への供給電力の大きさ
自体が減少するため、図19に示したように、センサ抵
抗器41,42の温度曲線112は流量の増大に伴って
下降する。これにより、差動増幅器53からの検知信号
58はレベル増大を抑制され、図20の符合120で示
したように、流速にかかわらずほぼ一定レベルに保持さ
れる。但し、この場合も、検知信号58のレベル120
は周期検出回路56によって周期(周波数)の検出が可
能な程度のしきい値121(図16)を超えているよう
にデューティ制御を行う。
As described above, according to the present embodiment, the magnitude of the power supplied to the sensor resistors 41 and 42 itself decreases as the flow rate increases, so that the sensor resistor 41 as shown in FIG. , 42, the temperature curve 112 decreases as the flow rate increases. As a result, the detection signal 58 from the differential amplifier 53 is suppressed from increasing in level, and is maintained at a substantially constant level regardless of the flow velocity, as indicated by reference numeral 120 in FIG. However, also in this case, the level 120 of the detection signal 58
Duty control is performed so as to exceed the threshold value 121 (FIG. 16) at which the cycle (frequency) can be detected by the cycle detection circuit 56.

【0104】このように、本実施例においても、図20
の出力電圧差123に相当するだけのセンサ抵抗器4
1,42への電力供給を節約することができる。
As described above, also in this embodiment, FIG.
Sensor resistor 4 corresponding to the output voltage difference 123 of
The power supply to 1, 42 can be saved.

【0105】なお、本実施例では、スイッチ63のオン
周期(T2 )とオン期間(T1 )とを一定にしてヒータ
間欠駆動の時間的デューティ比を一定とすることとした
が、これに限るものではなく、ヒータ間欠駆動のデュー
ティ制御と供給電力値自体を変化させる電流制御とを併
用することも可能である。この場合には、図23のスイ
ッチング制御回路64の代わりに図15のスイッチング
制御回路74(具体的には図16または図21の回路構
成)を用い、これに差動増幅器53からの検知信号58
をフィードバックするように構成すればよい。
In this embodiment, the ON period (T 2 ) and the ON period (T 1 ) of the switch 63 are set to be constant, and the temporal duty ratio of the heater intermittent drive is set to be constant. The duty control of the heater intermittent drive and the current control for changing the supplied power value itself can be used together. In this case, the switching control circuit 74 of FIG. 15 (specifically, the circuit configuration of FIG. 16 or FIG. 21) is used in place of the switching control circuit 64 of FIG. 23, and the detection signal 58 from the differential amplifier 53 is used for this.
May be configured to be fed back.

【0106】また、本実施例では、検知信号58のレベ
ルに応じてセンサ抵抗器41,42への供給電流の大き
さを可変制御するようにしているが、検知信号58の周
波数に応じて供給電力の大きさを可変制御するようにし
てもよい。この場合には、図24の整流回路160およ
びフィルタ回路170の代わりに、検出信号58の周波
数に応じた電圧を出力するための周波数・電圧変換回路
を設け、この周波数・電圧変換回路の出力をセンサ電圧
設定回路180に入力するように構成すればよい。
Further, in this embodiment, the magnitude of the current supplied to the sensor resistors 41 and 42 is variably controlled according to the level of the detection signal 58, but it is supplied according to the frequency of the detection signal 58. The magnitude of electric power may be variably controlled. In this case, instead of the rectifier circuit 160 and the filter circuit 170 of FIG. 24, a frequency / voltage conversion circuit for outputting a voltage according to the frequency of the detection signal 58 is provided, and the output of this frequency / voltage conversion circuit is provided. The sensor voltage setting circuit 180 may be input.

【0107】なお、以上の各実施例では、ブリッジ回路
50の駆動電源(図23の可変電圧電源75を除く)を
電流源としたが、電圧源としても同様である。また、上
記の各実施例では、2つのセンサ抵抗器41,42を気
体流に沿って配置する構成としたが、これに限るもので
はなく、1つのセンサ抵抗器41のみを配置するように
してもよい。この場合には、例えば図4において、セン
サ抵抗器42の代わりに常に基準抵抗器51,52と同
じ抵抗値を有する他の基準抵抗器を設け、これらの4つ
の抵抗器によってブリッジ回路50を構成するようにす
ればよい。但し、このような構成とした場合には、点a
と点bとの電位差は、2つのセンサ抵抗器41,42を
用いる場合に比べて小さくなるため、センサ回路として
の感度は低下する。従って、感度をより重視する場合に
は、2つのセンサ抵抗器41,42を用いる方式が好ま
しい。
In each of the above embodiments, the drive power source of the bridge circuit 50 (excluding the variable voltage power source 75 of FIG. 23) is the current source, but the same applies to the voltage source. Further, in each of the above embodiments, the two sensor resistors 41 and 42 are arranged along the gas flow, but the present invention is not limited to this, and only one sensor resistor 41 may be arranged. Good. In this case, for example, in FIG. 4, another reference resistor having the same resistance value as the reference resistors 51 and 52 is always provided instead of the sensor resistor 42, and the bridge circuit 50 is configured by these four resistors. You can do it. However, in the case of such a configuration, point a
Since the potential difference between the point b and the point b is smaller than that when two sensor resistors 41 and 42 are used, the sensitivity of the sensor circuit is lowered. Therefore, when the sensitivity is more important, the method using the two sensor resistors 41 and 42 is preferable.

【0108】[0108]

【発明の効果】以上説明したように請求項1記載の熱式
流速センサによれば、電流供給手段によって、測温用抵
抗器に対して、流速を認識可能な最低限の検知信号をセ
ンサ回路から出力させるのに必要な最低限の熱量の移動
が生じるように間欠的な発熱用電流を供給すると共に、
検知信号の出力に必要な測定用電流を発熱用電流と重畳
させて供給するようにしたので、連続的な測定を可能に
しながら消費電力を低減することができるという効果が
ある。従って、流速の変動周期が短い流れを測定対象と
して電池駆動方式でセンサを構成する場合に特に有効で
ある。
As described above, according to the thermal type flow velocity sensor of the first aspect, the minimum supply signal capable of recognizing the flow velocity is sent to the temperature measuring resistor by the current supply means. In addition to supplying an intermittent heating current so that the minimum amount of heat necessary to output from
Superimposes the measurement current required to output the detection signal with the heating current
Since the power is supplied by being supplied, there is an effect that power consumption can be reduced while enabling continuous measurement. Therefore, it is particularly effective when the sensor is configured by the battery drive system with the flow having a short fluctuation period of the flow velocity as the measurement target.

【0109】また、請求項2記載の熱式流速センサによ
れば、電流供給手段によって測温用抵抗器に供給される
間欠的な電流の供給周期を、測温用抵抗器の熱時定数の
2倍以下としたので、電流供給が間欠的であるにもかか
わらず、測温用抵抗器の発熱量をほぼ一定とすることが
できる。
According to the thermal type flow velocity sensor of the second aspect, the supply cycle of the intermittent current supplied to the temperature measuring resistor by the current supplying means is set to the thermal time constant of the temperature measuring resistor. Since the amount is twice or less, the heat generation amount of the temperature-measuring resistor can be made substantially constant although the current supply is intermittent.

【0110】また、請求項3記載の熱式流速センサによ
れば、電流供給手段によって、測温用抵抗器に対して
なくとも発熱用電流を間欠的に供給すると共に、センサ
回路の検知信号に応じて測温用抵抗器に印加する電圧を
変化させることによって測温用抵抗器への電流の供給を
制御することとしたので、上記効果に加え、フルイディ
ック流量計においてフルイディック発振を検出するセン
サとして用いた場合に、流量に応じて測温用抵抗器の発
熱量を最適化することができ、消費電力をより一層低減
することができるという効果がある。
[0110] Further, according to the thermal flow rate sensor according to claim 3, the current supply means, small with respect to temperature-measuring resistor
Even if the heating current is intermittently supplied, the sensor
The voltage applied to the temperature measuring resistor according to the detection signal of the circuit
Supplying current to the temperature measuring resistor by changing
Since it was decided to control , in addition to the above effects, when used as a sensor to detect fluidic oscillation in a fluidic flow meter, it is possible to optimize the heat generation amount of the temperature measuring resistor according to the flow rate, There is an effect that the power consumption can be further reduced.

【0111】[0111]

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の一実施例に係る熱式流速センサを備え
たフルイディック流量計の断面図である。
FIG. 1 is a cross-sectional view of a fluidic flowmeter including a thermal type flow sensor according to an embodiment of the present invention.

【図2】図1における導圧孔および熱式流速センサを含
む断面を拡大して表す断面図である。
FIG. 2 is an enlarged sectional view showing a section including a pressure guiding hole and a thermal type flow velocity sensor in FIG.

【図3】図2の導圧管を本体の底部と平行な面で切った
状態を表す断面図である。
FIG. 3 is a cross-sectional view showing a state in which the pressure guiding tube of FIG. 2 is cut along a plane parallel to the bottom of the main body.

【図4】図3のフローセンサを用いてフルイディック発
振周波数を検出するようにしたセンサ回路の一実施例を
表す回路図である。
FIG. 4 is a circuit diagram showing an embodiment of a sensor circuit configured to detect a fluidic oscillation frequency using the flow sensor of FIG.

【図5】図4のスイッチング制御回路の構成を表す回路
図である。
5 is a circuit diagram showing a configuration of a switching control circuit of FIG.

【図6】スイッチング制御回路およびセンサ抵抗器の動
作を表すタイミング図である。
FIG. 6 is a timing diagram showing the operation of the switching control circuit and the sensor resistor.

【図7】図4のセンサ回路の動作を説明するための信号
波形図である。
FIG. 7 is a signal waveform diagram for explaining the operation of the sensor circuit of FIG.

【図8】図4のセンサ回路の動作を説明するための信号
波形図である。
FIG. 8 is a signal waveform diagram for explaining the operation of the sensor circuit of FIG.

【図9】図3のフローセンサを用いてフルイディック発
振周波数を検出するようにしたセンサ回路の他の実施例
を表す回路図である。
9 is a circuit diagram showing another embodiment of the sensor circuit configured to detect the fluidic oscillation frequency using the flow sensor of FIG.

【図10】図9のセンサ回路の動作を説明するためのタ
イミング図である。
FIG. 10 is a timing chart for explaining the operation of the sensor circuit of FIG.

【図11】図3のフローセンサを用いてフルイディック
発振周波数を検出するようにしたセンサ回路の他の実施
例を表す回路図である。
11 is a circuit diagram showing another embodiment of a sensor circuit configured to detect a fluidic oscillation frequency using the flow sensor of FIG.

【図12】図11のセンサ回路の動作を説明するための
タイミング図である。
FIG. 12 is a timing chart for explaining the operation of the sensor circuit of FIG.

【図13】図3のフローセンサを用いてフルイディック
発振周波数を検出するようにしたセンサ回路の他の実施
例を表す回路図である。
FIG. 13 is a circuit diagram showing another embodiment of the sensor circuit configured to detect the fluidic oscillation frequency by using the flow sensor of FIG.

【図14】図13のセンサ回路の動作を説明するための
タイミング図である。
FIG. 14 is a timing chart for explaining the operation of the sensor circuit of FIG.

【図15】図3のフローセンサを用いてフルイディック
発振周波数を検出するようにしたセンサ回路の他の実施
例を表す回路図である。
15 is a circuit diagram showing another embodiment of the sensor circuit configured to detect the fluidic oscillation frequency using the flow sensor of FIG.

【図16】図15のスイッチング制御回路の構成を示す
回路図である。
16 is a circuit diagram showing a configuration of the switching control circuit of FIG.

【図17】図16のスイッチング制御回路の動作を説明
するためのタイミング図である。
17 is a timing chart for explaining the operation of the switching control circuit of FIG.

【図18】図16のスイッチング制御回路の動作を説明
するためのタイミング図である。
FIG. 18 is a timing chart for explaining the operation of the switching control circuit of FIG.

【図19】本発明の熱式流速センサを用いたフルイディ
ック流量計における流量と電力供給デューティおよびセ
ンサ発熱量との関係を示す説明図である。
FIG. 19 is an explanatory diagram showing a relationship between a flow rate, a power supply duty, and a sensor calorific value in a fluidic flow meter using the thermal type flow sensor of the present invention.

【図20】フルイディック流量計における流量とセンサ
出力電圧との関係を示す説明図である。
FIG. 20 is an explanatory diagram showing a relationship between a flow rate and a sensor output voltage in the fluidic flow meter.

【図21】図15のスイッチング制御回路の他の回路構
成例を表す回路図である。
21 is a circuit diagram illustrating another circuit configuration example of the switching control circuit of FIG.

【図22】図21のスイッチング制御回路の動作を説明
するためのタイミング図である。
22 is a timing chart for explaining the operation of the switching control circuit of FIG.

【図23】図3のフローセンサを用いてフルイディック
発振周波数を検出するようにしたセンサ回路の他の実施
例を表す回路図である。
23 is a circuit diagram showing another embodiment of the sensor circuit configured to detect the fluidic oscillation frequency using the flow sensor of FIG.

【図24】図23の可変電流回路の回路構成を表す回路
図である。
FIG. 24 is a circuit diagram showing a circuit configuration of the variable current circuit of FIG.

【図25】図24の可変電流回路およびセンサ抵抗器の
動作を説明するための信号波形図である。
FIG. 25 is a signal waveform diagram for explaining operations of the variable current circuit and the sensor resistor of FIG. 24.

【図26】従来のフローセンサを用いてフルイディック
発振周波数を検出するようにしたセンサ回路の要部構成
を表す回路図である。
FIG. 26 is a circuit diagram showing a main configuration of a sensor circuit configured to detect a fluidic oscillation frequency using a conventional flow sensor.

【図27】図26のセンサ回路の動作を示す説明図であ
る。
FIG. 27 is an explanatory diagram showing the operation of the sensor circuit of FIG. 26.

【図28】図26のセンサ回路の動作特性を示す説明図
である。
28 is an explanatory diagram showing operating characteristics of the sensor circuit of FIG. 26. FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 本体 11 入口部 12 出口部 21 ノズル部 33,34 導圧孔 37 導圧管 38 フローセンサ 41,42 センサ抵抗器 50 ブリッジ回路 53 差動増幅器 54,58 検知信号 55 サンプルホールド回路 56 周期検出回路 61,65 定電流回路 62,66 スイッチ 63,73 スイッチング信号 64,74 スイッチング制御回路 69 キャパシタ 75 可変電圧電源 84 パルス発生器 87 単安定マルチバイブレータ 90 比較回路 93,130,160 整流回路 96 比較器 100,150 デューティ決定回路 101 アップダウンカウンタ 102 カウンタ 105 比較器 140 レベル検出回路 142,171,182 差動増幅器 151 MOSトランジスタ 170 フィルタ回路 180 センサ電圧設定回路 186 センサ駆動電圧 10 body 11 Entrance 12 Exit 21 Nozzle part 33, 34 Pressure guide hole 37 Pressure guide tube 38 Flow sensor 41,42 Sensor resistor 50 bridge circuit 53 Differential amplifier 54,58 detection signal 55 Sample and hold circuit 56 cycle detection circuit 61,65 constant current circuit 62, 66 switch 63,73 switching signal 64,74 switching control circuit 69 Capacitor 75 Variable voltage power supply 84 pulse generator 87 Monostable multivibrator 90 Comparison circuit 93,130,160 Rectifier circuit 96 comparator 100,150 Duty determination circuit 101 up-down counter 102 counter 105 comparator 140 level detection circuit 142, 171, 182 Differential amplifier 151 MOS transistor 170 Filter circuit 180 sensor voltage setting circuit 186 Sensor drive voltage

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 桧山 哲夫 神奈川県藤沢市川名1丁目12番2号 山 武ハネウエル株式会社藤沢工場内 (72)発明者 渡辺 剛 神奈川県藤沢市川名1丁目12番2号 山 武ハネウエル株式会社藤沢工場内 (72)発明者 長田 光彦 神奈川県藤沢市川名1丁目12番2号 山 武ハネウエル株式会社藤沢工場内 (72)発明者 青島 滋 神奈川県藤沢市川名1丁目12番2号 山 武ハネウエル株式会社藤沢工場内 (72)発明者 大石 安治 神奈川県藤沢市川名1丁目12番2号 山 武ハネウエル株式会社藤沢工場内 (56)参考文献 特開 平2−259527(JP,A) 特開 平4−58111(JP,A) 実開 平2−32062(JP,U) 特表 平4−505211(JP,A) 特表 平1−502392(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G01F 1/00 - 9/02 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Tetsuo Hiyama 1-12-2 Kawana, Fujisawa-shi, Kanagawa Yamatake Honeywell Co., Ltd. Fujisawa Plant (72) Inventor Go Watanabe 1-12-2 Kawana, Fujisawa, Kanagawa Issue Yamatake Honeywell Co., Ltd. Fujisawa Plant (72) Inventor Mitsuhiko Nagata 1-12-2 Kawana, Fujisawa, Kanagawa Prefecture Yamatake Honeywell Co., Ltd. Fujisawa Plant (72) Inventor Shigeru Aoshima 1-12 Kawana, Fujisawa, Kanagawa Prefecture No. 2 Yamatake Honeywell Co., Ltd. Fujisawa Factory (72) Inventor Aiji Oishi 1-12-2 Kawana, Fujisawa City, Kanagawa Yamatake Honeywell Co., Ltd. Fujisawa Factory (56) Reference JP-A-2-259527 (JP) , A) Japanese Unexamined Patent Publication No. 4-58111 (JP, A) Actual Development No. 2-32062 (JP, U) Special Table 4-505211 (JP, A) Special Table 1-50 2392 (JP, A) (58) Fields surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) G01F 1/00-9/02

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 通電されることによって発熱すると共に
温度に応じて抵抗値が変化する測温用抵抗器を有し、こ
の測温用抵抗器から放出された熱の流体による移動によ
って生じた測温用抵抗器の抵抗値の変化に基づいて、流
体の流速に応じた検知信号を出力するセンサ回路と、 前記測温用抵抗器に対して、流速を認識可能な最低限の
検知信号を前記センサ回路から出力させるのに必要な最
低限の熱量の移動が生じるように間欠的な発熱用電流を
供給すると共に、検知信号の出力に必要な測定用電流を
前記発熱用電流と重畳させて供給する電流供給手段とを
備えたことを特徴とする熱式流速センサ。
1. A temperature measuring resistor which generates heat when energized and whose resistance value changes according to temperature, and which is generated by movement of heat released from the temperature measuring resistor by a fluid. A sensor circuit that outputs a detection signal according to the flow velocity of the fluid based on a change in the resistance value of the temperature resistor, and the minimum detection signal that can recognize the flow velocity with respect to the temperature measurement resistor. The intermittent heating current is supplied so that the minimum amount of heat required to output from the sensor circuit occurs, and the measurement current required to output the detection signal is supplied.
A thermal type flow velocity sensor, comprising: a current supply unit that supplies the heating current in an overlapping manner .
【請求項2】 通電されることによって発熱すると共に
温度に応じて抵抗値が変化する測温用抵抗器を有し、こ
の測温用抵抗器から放出された熱の流体による移動によ
って生じた測温用抵抗器の抵抗値の変化に基づいて、流
体の流速に応じた検知信号を出力するセンサ回路と、 前記測温用抵抗器に対して、流速を認識可能な最低限の
検知信号を前記センサ回路から出力させるのに必要な最
低限の熱量の移動が生じるように間欠的な発熱用電流を
供給すると共に、検知信号の出力に必要な測定用電流を
前記発熱用電流と重畳させて供給する電流供給手段とを
備え、かつ、 前記電流供給手段によって測温用抵抗器に対して供給さ
れる間欠的な発熱用電流の供給周期は、前記測温用抵抗
器の熱時定数の2倍以下であることを特徴とする熱式流
速センサ。
2. When electricity is applied, heat is generated.
It has a temperature measuring resistor whose resistance value changes according to temperature.
Of the heat released from the temperature measuring resistor of the
Based on the change in resistance value of the temperature measuring resistor caused by
For the sensor circuit that outputs a detection signal according to the body flow rate and the temperature measuring resistor, the minimum
The maximum necessary to output the detection signal from the sensor circuit.
Intermittent heating current is applied so that a low amount of heat transfer occurs.
In addition to supplying the measurement current required to output the detection signal
A current supply means for supplying the heating current by superimposing it
And a supply cycle of the intermittent heating current supplied to the temperature measuring resistor by the current supply means is not more than twice the thermal time constant of the temperature measuring resistor. And thermal type flow velocity sensor.
【請求項3】 フルイディック流量計においてフルイデ
ィック発振に伴って流速の変化する流路に設けられ、フ
ルイディック発振を検出するために流速を検出する熱式
流速センサであって、 通電されることによって発熱すると共に温度に応じて抵
抗値が変化する測温用抵抗器を有し、この測温用抵抗器
から放出された熱の流体による移動によって生じた測温
用抵抗器の抵抗値の変化に基づいて、流体の流速に応じ
た検知信号を出力するセンサ回路と、 前記測温用抵抗器に対し、発熱に必要な発熱用電流と検
知信号の出力に必要な測定用電流とを供給すると共に、
前記センサ回路の検知信号に応じて、流速を認識可能な
最低限の検知信号を前記センサ回路から出力させるのに
必要な最低限の熱量の移動が生じるように測温用抵抗器
への発熱用電流の供給を制御する電流供給手段とを備え
ており、 前記電流供給手段は、前記測温用抵抗器に対して少なく
とも前記発熱用電流を間欠的に供給すると共に、前記セ
ンサ回路の検知信号に応じて測温用抵抗器に印加する電
圧を変化させることによって前記測温用抵抗器への電流
の供給を制御する ことを特徴とする熱式流速センサ。
3. A thermal type flow velocity sensor, which is provided in a flow path of a fluidic flow meter whose flow velocity changes with fluidic oscillation, and which detects the flow velocity for detecting fluidic oscillation, and which is energized. The resistance value of the temperature measuring resistor changes due to the movement of the heat released from the temperature measuring resistor by the fluid. Based on the above, a sensor circuit that outputs a detection signal according to the flow velocity of the fluid, and a heating current necessary for heat generation and a measurement current necessary for outputting the detection signal are supplied to the temperature measuring resistor. With
According to the detection signal of the sensor circuit, for heat generation to the temperature measuring resistor so that the minimum amount of heat necessary to output the minimum detection signal capable of recognizing the flow velocity from the sensor circuit occurs. And a current supply means for controlling the supply of current
The current supply means is less than the temperature measuring resistor.
In addition, the heating current is intermittently supplied and
The voltage applied to the temperature measuring resistor according to the detection signal of the sensor circuit.
The current to the temperature measuring resistor is changed by changing the pressure.
A thermal type flow velocity sensor characterized by controlling the supply of air.
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