JP3468820B2 - 流動する媒質の流量測定装置用の測定素子 - Google Patents
流動する媒質の流量測定装置用の測定素子Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は独立形式の請求の範囲の
上位概念に示されている、流動する媒質の流量を、例え
ば内燃機関の吸入空気の量を測定する装置のための測定
素子を前提とする。
上位概念に示されている、流動する媒質の流量を、例え
ば内燃機関の吸入空気の量を測定する装置のための測定
素子を前提とする。
【０００２】
【従来技術】抵抗および導体路が支持体いわゆる基板の
上に被着されている装置は、ドイツ連邦共和国特許出願
公開公報第３６３８１３７号に示されている。この種
の、空気量測定器とも称される装置において、所属の基
準抵抗を有する測定抵抗および補償抵抗が、２つの平衡
抵抗と共にホイートストンブリッジを形成し、そのブリ
ッジ対角点電圧が調整増幅器に加えられる。調整増幅器
の出力電圧は加熱抵抗の制御のために用いられる。加熱
電力は、測定抵抗が一定の温度を有し、加熱抵抗の加熱
電力が、流れる媒質の流量に対する尺度であるように値
が選定されている。
上に被着されている装置は、ドイツ連邦共和国特許出願
公開公報第３６３８１３７号に示されている。この種
の、空気量測定器とも称される装置において、所属の基
準抵抗を有する測定抵抗および補償抵抗が、２つの平衡
抵抗と共にホイートストンブリッジを形成し、そのブリ
ッジ対角点電圧が調整増幅器に加えられる。調整増幅器
の出力電圧は加熱抵抗の制御のために用いられる。加熱
電力は、測定抵抗が一定の温度を有し、加熱抵抗の加熱
電力が、流れる媒質の流量に対する尺度であるように値
が選定されている。
【０００３】前述の装置の場合、基板は片側で取り付け
部材において保持されており、さらに切欠により２つの
舌状体に分割される。切欠は流れ方向を横切るように配
向されており、さらにこの取り付け部材とは反対側で第
１のおよび第２の舌状体の自由端部から始めて取り付け
部材の近傍へ走行する。切欠の幅は基板の厚さに相応す
る。第１の舌状体は上流面が流れに対向し、さらにその
裏面の上に補償抵抗を有する。第２の舌状体の前面に加
熱抵抗が設けられており、裏面に測定抵抗が設けられて
いる。
部材において保持されており、さらに切欠により２つの
舌状体に分割される。切欠は流れ方向を横切るように配
向されており、さらにこの取り付け部材とは反対側で第
１のおよび第２の舌状体の自由端部から始めて取り付け
部材の近傍へ走行する。切欠の幅は基板の厚さに相応す
る。第１の舌状体は上流面が流れに対向し、さらにその
裏面の上に補償抵抗を有する。第２の舌状体の前面に加
熱抵抗が設けられており、裏面に測定抵抗が設けられて
いる。
【０００４】内燃機関の吸入領域における量の測定の場
合、個々のピストンの吸入弁の開閉に起因する流動状態
の変動が存在する。流れの変動の強さは即ち流れの速度
の脈動的変化は個々のピストンの吸気周波数に依存す
る。この流れの変動は冒頭に述べた装置の測定結果を著
しく損なう。例えば測定通路における部分的な逆流によ
る著しい流れの変動の場合に損なう。
合、個々のピストンの吸入弁の開閉に起因する流動状態
の変動が存在する。流れの変動の強さは即ち流れの速度
の脈動的変化は個々のピストンの吸気周波数に依存す
る。この流れの変動は冒頭に述べた装置の測定結果を著
しく損なう。例えば測定通路における部分的な逆流によ
る著しい流れの変動の場合に損なう。
【０００５】
【発明の解決すべき課題】本発明の課題は前述の欠点を
回避した測定素子を提供することである。
回避した測定素子を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】この課題は本発明と相応
に、切欠および第１の舌状体が流れ方向において、流れ
方向で測った基板の全体の幅のそれぞれ最小で３０％か
ら最大で５０％の値を有し、全体の幅は第１の舌状体お
よび切欠の幅と第２の舌状体の幅との和であり、第２の
舌状体の幅は基板の全体の幅の少なくとも１０％の値を
有することを特徴とする、流動する媒質の流量を測定す
る装置のための測定素子によって解決される。
に、切欠および第１の舌状体が流れ方向において、流れ
方向で測った基板の全体の幅のそれぞれ最小で３０％か
ら最大で５０％の値を有し、全体の幅は第１の舌状体お
よび切欠の幅と第２の舌状体の幅との和であり、第２の
舌状体の幅は基板の全体の幅の少なくとも１０％の値を
有することを特徴とする、流動する媒質の流量を測定す
る装置のための測定素子によって解決される。
【０００７】
【発明の効果】本発明による構成は、変動する流れにほ
とんど依存することなく、一様な精密な測定結果が得ら
れる利点を有する。例えば部分的な逆流による著しく変
動する流れの場合の測定結果が従来の測定素子に比較し
て著しく改善されている。
とんど依存することなく、一様な精密な測定結果が得ら
れる利点を有する。例えば部分的な逆流による著しく変
動する流れの場合の測定結果が従来の測定素子に比較し
て著しく改善されている。
【０００８】従属形式の請求項に、主請求項に示された
測定素子の有利な発展形態および改善が示されている。
測定素子の有利な発展形態および改善が示されている。
【０００９】次に本発明の実施例を図面を用いて説明す
る。
る。
【００１０】
【実施例】図１に媒質の貫流する管１が斜視図で示され
てある。媒質の流れ方向は矢印２で示されている。管１
は例えば吸入管であり、これを通って、吸入された空気
が内燃機関へ流入する。管１および流入する媒質内に４
つの抵抗が配置されている。温度に依存する抵抗は流れ
る媒質の量を測定するために用いられ、以下では測定抵
抗ＲＳと称する。別の抵抗は、加熱抵抗ＲＨおよび温度
依存性の補償抵抗ＲＫならびに基準抵抗Ｒ１から成る。
これらの抵抗は流れる媒質の中に配置されている。
てある。媒質の流れ方向は矢印２で示されている。管１
は例えば吸入管であり、これを通って、吸入された空気
が内燃機関へ流入する。管１および流入する媒質内に４
つの抵抗が配置されている。温度に依存する抵抗は流れ
る媒質の量を測定するために用いられ、以下では測定抵
抗ＲＳと称する。別の抵抗は、加熱抵抗ＲＨおよび温度
依存性の補償抵抗ＲＫならびに基準抵抗Ｒ１から成る。
これらの抵抗は流れる媒質の中に配置されている。
【００１１】前述の抵抗ＲＳ，ＲＨ，ＲＫ，Ｒ１は例え
ばホイートストンブリッジ回路として形成された抵抗検
出装置３の一部である。この検出装置は２つの平衡抵抗
−以下、Ｒ２およびＲ３として示される−により補完さ
れる。抵抗検出装置３はホイートストンブリッジ回路に
よって実現されるだけでなく、別の抵抗測定回路または
ブリッジのような回路によっても実現される。
ばホイートストンブリッジ回路として形成された抵抗検
出装置３の一部である。この検出装置は２つの平衡抵抗
−以下、Ｒ２およびＲ３として示される−により補完さ
れる。抵抗検出装置３はホイートストンブリッジ回路に
よって実現されるだけでなく、別の抵抗測定回路または
ブリッジのような回路によっても実現される。
【００１２】基点５から始まってそれぞれ１つのブリッ
ジ分岐路に抵抗Ｒ2，ＲKとＲ1が、および抵抗Ｒ3とＲS
が、直列に接続されている。ブリッジは点６で接続され
ており、抵抗Ｒ1とＲSの接続線は点６でまとめられてい
る。ブリッジ対角点電圧は調整増幅器７へ導かれる。調
整増幅器７は例えば差動増幅器として構成できる。調整
増幅器７の一方の接続線路は、抵抗Ｒ1，Ｒ2およびＲK
を有する第１のブリッジ分岐の点９と接続されている。
調整増幅器７の他方の接続線は、抵抗Ｒ3とＲSを有する
第２のブリッジ分岐の点１０と接続されている。調整増
幅器７の出力量は点１１において加熱抵抗ＲHへ導かれ
ており、加熱抵抗の他方の接続線路は点６と接続されて
いる。そのため全体として閉じた調整ループが形成され
る。点６と、ゼロ線路および基点５との間に、抵抗検出
装置３が直流電圧源と接続されている。直流電圧源は、
測定素子すなわち抵抗検出装置３の作動の目的で、必要
とされる出力電圧ＵKを供給する。
ジ分岐路に抵抗Ｒ2，ＲKとＲ1が、および抵抗Ｒ3とＲS
が、直列に接続されている。ブリッジは点６で接続され
ており、抵抗Ｒ1とＲSの接続線は点６でまとめられてい
る。ブリッジ対角点電圧は調整増幅器７へ導かれる。調
整増幅器７は例えば差動増幅器として構成できる。調整
増幅器７の一方の接続線路は、抵抗Ｒ1，Ｒ2およびＲK
を有する第１のブリッジ分岐の点９と接続されている。
調整増幅器７の他方の接続線は、抵抗Ｒ3とＲSを有する
第２のブリッジ分岐の点１０と接続されている。調整増
幅器７の出力量は点１１において加熱抵抗ＲHへ導かれ
ており、加熱抵抗の他方の接続線路は点６と接続されて
いる。そのため全体として閉じた調整ループが形成され
る。点６と、ゼロ線路および基点５との間に、抵抗検出
装置３が直流電圧源と接続されている。直流電圧源は、
測定素子すなわち抵抗検出装置３の作動の目的で、必要
とされる出力電圧ＵKを供給する。
【００１３】流れる媒質の、例えば内燃機関の吸入空気
の量を測定するための空気量測定装置の動作は公知であ
るため、以下では簡単に説明する。調整増幅器７の出力
電流により加熱抵抗ＲＨの加熱が行なわれる。送出され
る、加熱抵抗ＲＨの加熱電力は実質的に、調整増幅器７
におけるブリッジ対角点電圧により定められる。そのた
め測定抵抗ＲＳと良好に熱接触されている加熱抵抗ＲＨ
は、流れる媒質の温度を十分に上回る過剰温度へ移され
る。管１を流れる媒質の流量が変化すると、変化した熱
伝導にもとづいて測定抵抗ＲＳの温度が変化し、このＲ
Ｓは著しく温度に依存するため、抵抗測定装置３が不平
衡になる。そのため調整増幅器７は加熱抵抗ＲＨを流れ
る電流を変化させる。そのため閉じられた調整ループを
介して、減少−または増加する熱量の流れにもとづく測
定抵抗ＲＳの変化が、常に加熱抵抗ＲＨの加熱電力の変
化により補償される。その結果、温度に著しく依存する
測定抵抗ＲＳは一定温度にすなわち一定の抵抗値に保持
される。そのため調整増幅器７の加熱電流すなわち出力
電圧ＵＡは流れる媒質の量を表わす尺度である。補償抵
抗ＲＫは直列に接続されている基準抵抗Ｒ１と共働し
て、調整増幅器７の出力電圧ＵＡが流れる媒質の温度に
依存しないようにさせる。
の量を測定するための空気量測定装置の動作は公知であ
るため、以下では簡単に説明する。調整増幅器７の出力
電流により加熱抵抗ＲＨの加熱が行なわれる。送出され
る、加熱抵抗ＲＨの加熱電力は実質的に、調整増幅器７
におけるブリッジ対角点電圧により定められる。そのた
め測定抵抗ＲＳと良好に熱接触されている加熱抵抗ＲＨ
は、流れる媒質の温度を十分に上回る過剰温度へ移され
る。管１を流れる媒質の流量が変化すると、変化した熱
伝導にもとづいて測定抵抗ＲＳの温度が変化し、このＲ
Ｓは著しく温度に依存するため、抵抗測定装置３が不平
衡になる。そのため調整増幅器７は加熱抵抗ＲＨを流れ
る電流を変化させる。そのため閉じられた調整ループを
介して、減少−または増加する熱量の流れにもとづく測
定抵抗ＲＳの変化が、常に加熱抵抗ＲＨの加熱電力の変
化により補償される。その結果、温度に著しく依存する
測定抵抗ＲＳは一定温度にすなわち一定の抵抗値に保持
される。そのため調整増幅器７の加熱電流すなわち出力
電圧ＵＡは流れる媒質の量を表わす尺度である。補償抵
抗ＲＫは直列に接続されている基準抵抗Ｒ１と共働し
て、調整増幅器７の出力電圧ＵＡが流れる媒質の温度に
依存しないようにさせる。
【００１４】基点５と点９の間に設けられている平衡抵
抗Ｒ２を、ならびに基点５と点１０の間に設けられてい
る平衡抵抗Ｒ３を、流れる媒質にさらす必要はない。し
かし有利に、抵抗Ｒ２およびＲ３の温度係数の許容偏差
が狭くなることを回避する目的で、抵抗Ｒ２とＲ３をで
きるだけ狭い間隔で熱接触させると有利である。
抗Ｒ２を、ならびに基点５と点１０の間に設けられてい
る平衡抵抗Ｒ３を、流れる媒質にさらす必要はない。し
かし有利に、抵抗Ｒ２およびＲ３の温度係数の許容偏差
が狭くなることを回避する目的で、抵抗Ｒ２とＲ３をで
きるだけ狭い間隔で熱接触させると有利である。
【００１５】図２および図３に示されているように抵抗
ＲＨ，ＲＳ，ＲＫ，Ｒ１は薄い長方形の層として、支持
体として用いられるプレート状の基板１５の上に配置さ
れる。加熱抵抗ＲＨ、測定抵抗ＲＳおよび補償抵抗ＲＫ
は例えば厚膜抵抗または薄膜抵抗として構成されてい
る。基準抵抗Ｒ１は例えば厚膜抵抗として形成されてい
る。抵抗の個々の層の表面を蛇行状に切欠することによ
り、それらの抵抗値を個々に設定調整できる。例えばレ
ーザ切削を用いて測定抵抗ＲＳの層および補償抵抗ＲＫ
の層に蛇行状の構造を設けることができる。抵抗の層の
材料として白金が適している。
ＲＨ，ＲＳ，ＲＫ，Ｒ１は薄い長方形の層として、支持
体として用いられるプレート状の基板１５の上に配置さ
れる。加熱抵抗ＲＨ、測定抵抗ＲＳおよび補償抵抗ＲＫ
は例えば厚膜抵抗または薄膜抵抗として構成されてい
る。基準抵抗Ｒ１は例えば厚膜抵抗として形成されてい
る。抵抗の個々の層の表面を蛇行状に切欠することによ
り、それらの抵抗値を個々に設定調整できる。例えばレ
ーザ切削を用いて測定抵抗ＲＳの層および補償抵抗ＲＫ
の層に蛇行状の構造を設けることができる。抵抗の層の
材料として白金が適している。
【００１６】プレート状の基板１５は実質的に長方形の
形状を有し、例えば取り付け領域２５に取り付けられた
端面３３において片側で保持されている。基板１５の保
持の目的で例えば付加的な保持部材を管１に設けること
ができる。その目的は基板１５をできるだけ管１の中心
へ向けて、基板１５を縁の影響を受けることなく流れに
さらすためである。
形状を有し、例えば取り付け領域２５に取り付けられた
端面３３において片側で保持されている。基板１５の保
持の目的で例えば付加的な保持部材を管１に設けること
ができる。その目的は基板１５をできるだけ管１の中心
へ向けて、基板１５を縁の影響を受けることなく流れに
さらすためである。
【００１７】基板１５は、これを２つの舌状体に分割す
る切欠５０を有する。第１の舌状体４０は流れ方向２と
同じ側にあり、第２の舌状体４１は流れ方向２とは反対
側に向けられている。切欠５０は、取り付け領域２５と
は反対側の、第１の舌状体４０の自由端面３０から、ま
たは第２の舌状体４１の自由端面３１から始まって、取
り付け領域２５の近傍へ延在する。第１の舌状体４０は
上流面２８が流れ方向２に対向する。流れ方向２は図２
において矢印２で示されている。基板１５の上流面２８
は、取り付けられた端面３３と、および第１の舌状体４
０の自由端面３０と結合されている。これらの端面は両
方とも流れ方向２へ延在する。第１の舌状体４０は上流
面２８によって部分的に境界づけられており、取り付け
られた端面３３および自由端面３０、並びに第１の舌状
体４０の側面４４によって境界づけられている。これは
上流面２８とは間隔をおいて自由端面３０へ続き、さら
に上流面２８のように流れ方向２を横切るように配置さ
れている。
る切欠５０を有する。第１の舌状体４０は流れ方向２と
同じ側にあり、第２の舌状体４１は流れ方向２とは反対
側に向けられている。切欠５０は、取り付け領域２５と
は反対側の、第１の舌状体４０の自由端面３０から、ま
たは第２の舌状体４１の自由端面３１から始まって、取
り付け領域２５の近傍へ延在する。第１の舌状体４０は
上流面２８が流れ方向２に対向する。流れ方向２は図２
において矢印２で示されている。基板１５の上流面２８
は、取り付けられた端面３３と、および第１の舌状体４
０の自由端面３０と結合されている。これらの端面は両
方とも流れ方向２へ延在する。第１の舌状体４０は上流
面２８によって部分的に境界づけられており、取り付け
られた端面３３および自由端面３０、並びに第１の舌状
体４０の側面４４によって境界づけられている。これは
上流面２８とは間隔をおいて自由端面３０へ続き、さら
に上流面２８のように流れ方向２を横切るように配置さ
れている。
【００１８】第２の舌状体４１は下流面２９を有し、こ
れは流れを横切るように走行しさらに流れ方向２とは反
対側にある。取り付け領域２５とは反対側で下流面２９
と流れ方向２で、第２の舌状体４１の自由端面３１が接
続する。第２の舌状体４１は下流面２９によって部分的
に境界づけられており、取り付けられた端面３３および
自由端面３１並びに側面４５によって境界づけられてい
る。これは下流面２９と間隔をおいて端面３０に接続さ
れており、さらに下流面２９のように流れ方向２を横切
るように方向づけられている。
れは流れを横切るように走行しさらに流れ方向２とは反
対側にある。取り付け領域２５とは反対側で下流面２９
と流れ方向２で、第２の舌状体４１の自由端面３１が接
続する。第２の舌状体４１は下流面２９によって部分的
に境界づけられており、取り付けられた端面３３および
自由端面３１並びに側面４５によって境界づけられてい
る。これは下流面２９と間隔をおいて端面３０に接続さ
れており、さらに下流面２９のように流れ方向２を横切
るように方向づけられている。
【００１９】第１の舌状体４０の側面４４は自由端面３
０から始まって少なくとも部分的に、基板１５の中央を
越えて延在する。さらに第２の舌状体４１の側面４５は
実質的に基板１５の中央まで延在する。そのため側面４
４，４５の終点４７，４８を有するそれぞれの端部から
始まって、弓状にまたは曲線状に走行する結合面４６が
両方の終点４７，４８を、側面４４，４５と共働して切
欠５０を境界づける目的で、結合する。有利に両方の舌
状体４０，４１はまたは舌状体４０，４１の少なくとも
一方はそれぞれの終点４７，４８から始まって取り付け
領域２５の方向へ、流れ方向２へ見て一定の拡大を有す
る。その目的は個々の舌状体４０，４１のスタティック
なおよびダイナミックなけん牢性を高めるためである。
そのため本発明による測定素子は著しくけん牢で、例え
ば内燃機関の測定作動中に現われる振動励振に応動せ
ず、さらに測定素子の製造および組み立ての際に行なわ
れる衝撃励振に応動しない。切欠５０を簡単に形成する
目的で両方の側面４４および４５を、流れ方向２を横切
る同じ延在部により構成することもできる。この場合は
両方の終点４７，４８を互いに結合する結合面４６は、
簡単化のため、破線で示されている様に流れ方向２へ直
線的に走行する。そのため切欠５０は長方形の形状を有
する。側面４４，４５は、これが取り付け領域２５の方
向へわずかな傾斜で上下に走行するように形成すること
もできる。
０から始まって少なくとも部分的に、基板１５の中央を
越えて延在する。さらに第２の舌状体４１の側面４５は
実質的に基板１５の中央まで延在する。そのため側面４
４，４５の終点４７，４８を有するそれぞれの端部から
始まって、弓状にまたは曲線状に走行する結合面４６が
両方の終点４７，４８を、側面４４，４５と共働して切
欠５０を境界づける目的で、結合する。有利に両方の舌
状体４０，４１はまたは舌状体４０，４１の少なくとも
一方はそれぞれの終点４７，４８から始まって取り付け
領域２５の方向へ、流れ方向２へ見て一定の拡大を有す
る。その目的は個々の舌状体４０，４１のスタティック
なおよびダイナミックなけん牢性を高めるためである。
そのため本発明による測定素子は著しくけん牢で、例え
ば内燃機関の測定作動中に現われる振動励振に応動せ
ず、さらに測定素子の製造および組み立ての際に行なわ
れる衝撃励振に応動しない。切欠５０を簡単に形成する
目的で両方の側面４４および４５を、流れ方向２を横切
る同じ延在部により構成することもできる。この場合は
両方の終点４７，４８を互いに結合する結合面４６は、
簡単化のため、破線で示されている様に流れ方向２へ直
線的に走行する。そのため切欠５０は長方形の形状を有
する。側面４４，４５は、これが取り付け領域２５の方
向へわずかな傾斜で上下に走行するように形成すること
もできる。
【００２０】本発明によれば切欠５０および第１の舌状
体４０はそれぞれ流れ方向２において、基板１５の、流
れ方向２で測った幅全体の少なくとも３０％から多くて
も５０％に相応する幅を有する。この幅全体は、流れ方
向２の、第１の舌状体４０の幅、切欠５０の幅および第
２の舌状体４１の幅との合計から成る。第２の舌状体４
１の幅は基板１５の全体の幅の少なくとも１０％の値を
有する。有利に切欠５０は端面３０からまたは端面３１
から始まって取り付け領域２５の方向へ、設けられてい
る測定抵抗ＲＳを越えて延在する。この測定抵抗は第２
の舌状体４１の上に長方形の層として被着されている。
本発明による、切り込み５０の著しく広幅の構成が、流
れ変動により特徴づけられる脈状の流れの際の測定素子
の測定エラーを低減させる。流れ速度の変動は即ち流れ
の脈動の大きさはしばしば、測定通路における部分的な
逆流が生ずる強さを取る。
体４０はそれぞれ流れ方向２において、基板１５の、流
れ方向２で測った幅全体の少なくとも３０％から多くて
も５０％に相応する幅を有する。この幅全体は、流れ方
向２の、第１の舌状体４０の幅、切欠５０の幅および第
２の舌状体４１の幅との合計から成る。第２の舌状体４
１の幅は基板１５の全体の幅の少なくとも１０％の値を
有する。有利に切欠５０は端面３０からまたは端面３１
から始まって取り付け領域２５の方向へ、設けられてい
る測定抵抗ＲＳを越えて延在する。この測定抵抗は第２
の舌状体４１の上に長方形の層として被着されている。
本発明による、切り込み５０の著しく広幅の構成が、流
れ変動により特徴づけられる脈状の流れの際の測定素子
の測定エラーを低減させる。流れ速度の変動は即ち流れ
の脈動の大きさはしばしば、測定通路における部分的な
逆流が生ずる強さを取る。
【００２１】逆流のない脈動的な流れの場合、測定抵抗
ＲＳの熱伝導は主に流れの脈動の強さに依存する。この
場合、常に存在する測定素子の熱慣性は、目下存在する
著しく変化する流れ速度の精密な測定を不完全にする。
むしろ流れに熱が移行することによって、質量流量が少
なめに表示されてしまう。熱慣性に基づく測定エラーを
補償するために著しく広幅の切欠５０は、著しく広幅
の、流れに対向する第１の舌状体４０とともに用いられ
る。舌状体４０によって、流れが有る程度阻止される。
そのため流れ方向２において後続する測定抵抗ＲＳは少
なくとも部分的に第１の舌状体４０の風かげの中に位置
する。この結果、測定素子の熱慣性に対抗するために、
流れの脈動に依存して、測定抵抗ＲＳの周囲の流れおよ
び熱伝導が変化する。
ＲＳの熱伝導は主に流れの脈動の強さに依存する。この
場合、常に存在する測定素子の熱慣性は、目下存在する
著しく変化する流れ速度の精密な測定を不完全にする。
むしろ流れに熱が移行することによって、質量流量が少
なめに表示されてしまう。熱慣性に基づく測定エラーを
補償するために著しく広幅の切欠５０は、著しく広幅
の、流れに対向する第１の舌状体４０とともに用いられ
る。舌状体４０によって、流れが有る程度阻止される。
そのため流れ方向２において後続する測定抵抗ＲＳは少
なくとも部分的に第１の舌状体４０の風かげの中に位置
する。この結果、測定素子の熱慣性に対抗するために、
流れの脈動に依存して、測定抵抗ＲＳの周囲の流れおよ
び熱伝導が変化する。
【００２２】流れが部分的に逆流して著しく脈動する場
合、例えば著しく狭い切欠を有する測定素子では、付加
的に逆流する量に基づいて質量流量が高めに表示され
る。本発明の著しく広幅の切欠５０と著しく広幅の第１
の舌状体４０によって、測定通路において逆流が発生し
た場合にも測定結果が著しく改善される。著しく狭幅の
切欠と比較して、広幅の切欠５０によって、測定抵抗Ｒ
Ｓの層に沿った、より狭い境界層の幅が実現される。こ
れによって逆流の際の測定素子の高めの表示が、このよ
り狭い境界層の幅によって相応に低減される。
合、例えば著しく狭い切欠を有する測定素子では、付加
的に逆流する量に基づいて質量流量が高めに表示され
る。本発明の著しく広幅の切欠５０と著しく広幅の第１
の舌状体４０によって、測定通路において逆流が発生し
た場合にも測定結果が著しく改善される。著しく狭幅の
切欠と比較して、広幅の切欠５０によって、測定抵抗Ｒ
Ｓの層に沿った、より狭い境界層の幅が実現される。こ
れによって逆流の際の測定素子の高めの表示が、このよ
り狭い境界層の幅によって相応に低減される。
【００２３】測定素子の接続の目的で例えば基板１５の
上の取り付け領域２５において接触面５５，５６，５７
および５８が被着される。これらの接触面は、基板１５
の上に形成される導体路３６の形式の抵抗接続体を用い
て、抵抗Ｒ1，ＲK，ＲHおよびＲSと接続されている。接
触面５５は補償抵抗ＲKと、および図１に示されている
点９と接続されている。接触面５６は基準抵抗Ｒ1なら
びに点６と接続されている。接触面５７は測定抵抗ＲS
および点１０と接続されている。接触面５８は加熱抵抗
ＲHおよび、点１１における調整増幅器７の出力側と接
続されている。
上の取り付け領域２５において接触面５５，５６，５７
および５８が被着される。これらの接触面は、基板１５
の上に形成される導体路３６の形式の抵抗接続体を用い
て、抵抗Ｒ1，ＲK，ＲHおよびＲSと接続されている。接
触面５５は補償抵抗ＲKと、および図１に示されている
点９と接続されている。接触面５６は基準抵抗Ｒ1なら
びに点６と接続されている。接触面５７は測定抵抗ＲS
および点１０と接続されている。接触面５８は加熱抵抗
ＲHおよび、点１１における調整増幅器７の出力側と接
続されている。
【００２４】図２に示されている様に第１の舌状体４０
の上の基板１５の前面１６の上の補償抵抗ＲＫの層は、
端面３０の近傍に被着される。補償抵抗ＲＫの長方形の
層は取り付け領域２５の方向へ、実質的に側面４５の端
点４８まで延在する。それに応じて第２の舌状体４１の
上の前面１６上で端面３１の近傍に測定抵抗ＲＳが被着
される。このＲＳの長方形の層は取り付け領域２５の方
向へ実質的に側面４５の端点４８まで延在する。図３に
示されているように、測定抵抗ＲＳに対向して、基板１
５の裏面１７上に第２の舌状体上に、加熱抵抗ＲＨの長
方形の層が設けられている。この層は端面３１の近傍に
実質的に側面４５の端点４８までまたはこれを多少越え
て延在する。例えば加熱抵抗ＲＨは、測定抵抗ＲＳと重
なる、舌状体４１の領域においても電気的に絶縁でき
る。その目的は両方の抵抗ＲＨおよびＲＳの著しく効果
的な熱結合を達成するためである。取り付け領域２５へ
の大きい間隔は、加熱抵抗ＲＨから取り付け領域２５へ
現われる、流れる媒質の流量の変化に対する測定素子の
応動速度を減少させる熱流を減少させる。基準抵抗Ｒ１
の長方形の層は例えば基板１５の前面１７上で、結合面
４６と取り付け領域２５の間の中間領域において被着さ
れている。
の上の基板１５の前面１６の上の補償抵抗ＲＫの層は、
端面３０の近傍に被着される。補償抵抗ＲＫの長方形の
層は取り付け領域２５の方向へ、実質的に側面４５の端
点４８まで延在する。それに応じて第２の舌状体４１の
上の前面１６上で端面３１の近傍に測定抵抗ＲＳが被着
される。このＲＳの長方形の層は取り付け領域２５の方
向へ実質的に側面４５の端点４８まで延在する。図３に
示されているように、測定抵抗ＲＳに対向して、基板１
５の裏面１７上に第２の舌状体上に、加熱抵抗ＲＨの長
方形の層が設けられている。この層は端面３１の近傍に
実質的に側面４５の端点４８までまたはこれを多少越え
て延在する。例えば加熱抵抗ＲＨは、測定抵抗ＲＳと重
なる、舌状体４１の領域においても電気的に絶縁でき
る。その目的は両方の抵抗ＲＨおよびＲＳの著しく効果
的な熱結合を達成するためである。取り付け領域２５へ
の大きい間隔は、加熱抵抗ＲＨから取り付け領域２５へ
現われる、流れる媒質の流量の変化に対する測定素子の
応動速度を減少させる熱流を減少させる。基準抵抗Ｒ１
の長方形の層は例えば基板１５の前面１７上で、結合面
４６と取り付け領域２５の間の中間領域において被着さ
れている。
【図１】本発明の実施例の回路図である。
【図２】本発明の測定素子の前面図である。
【図３】図２の測定素子の裏面図である。
１ 管、 ７ 調整増幅器、 １５ 基板、 ２５ 取
り付け領域、 ２８上流面、 ２９ 下流面、 ３０，
３１ 端面、 ４０，４１ 舌状体、 ５０切欠
り付け領域、 ２８上流面、 ２９ 下流面、 ３０，
３１ 端面、 ４０，４１ 舌状体、 ５０切欠
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 昭62−103521（ＪＰ，Ａ)
特開 平２−245617（ＪＰ，Ａ)
実開 平２−110826（ＪＰ，Ｕ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
G01F 1/68
Claims (8)
- 【請求項１】 取り付け領域において保持されており、
唯一の切欠を有する基板を具備している、流動する媒質
の流量を測定する装置のための測定素子であって、 該切欠は、基板を流れ方向と同じ側の第１の舌状体と、
流れ方向とは反対側の第２の舌状体とに分割するよう
に、取り付け領域とは反対側の自由端面から始まって取
り付け領域へ延在構成されており、前記 第２の舌状体は温度依存性の膜状の測定抵抗を有す
る形式のものにおいて、前記 切欠（５０）および第１の舌状体（４０）が流れ方
向（２）において、流れ方向（２）で測った基板（１
５）の全体の幅のそれぞれ最小で３０％から最大で５０
％の値を有し、該全体の幅は第１の舌状体(４０)および
切欠（５０）の幅と第２の舌状体（４１）の幅との和で
あり、 前記第２の舌状体（４１）の幅は基板（１５）の全体の
幅の少なくとも１０％の値を有することを特徴とする、
流動する媒質の流量を測定する装置のための測定素子。 - 【請求項２】 切欠（５０）が取り付け領域（２５）の
方向へ測定抵抗（ＲS）よりも長く延在する、請求項１
記載の測定素子。 - 【請求項３】 切欠（５０）が取り付け領域（２５）の
方向へ実質的に取り付け領域（２５）の近傍のところま
で延在する、請求項２記載の測定素子。 - 【請求項４】 測定抵抗（ＲＳ）が第２の舌状体（４
１）の自由端面（３１）の近傍に設けられている、請求
項１記載の測定素子。 - 【請求項５】 流れ方向（２）において測った第１の舌
状体（４０）の幅が取り付け領域（２５）の方向へ拡大
する、請求項１記載の測定素子。 - 【請求項６】 流れ方向（２）において測った第２の舌
状体（４１）の幅が取り付け領域（２５）の方向へ拡大
する、請求項１記載の測定素子。 - 【請求項７】 第２の舌状体（４１）の上に、流れる媒
質の流量に依存して調整可能な加熱抵抗（ＲH）が設け
られている、請求項１記載の測定素子。 - 【請求項８】 切欠（５０）が弓状の結合面（４６）に
おいて第１の舌状体（４０）と第２の舌状体（４１）の
間で終端する、請求項５又は６記載の測定素子。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE4308227.0 | 1993-03-16 | ||
| DE4308227A DE4308227C2 (de) | 1993-03-16 | 1993-03-16 | Vorrichtung zur Bestimmung der Masse eines strömenden Mediums |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06317443A JPH06317443A (ja) | 1994-11-15 |
| JP3468820B2 true JP3468820B2 (ja) | 2003-11-17 |
Family
ID=6482862
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP04274194A Expired - Fee Related JP3468820B2 (ja) | 1993-03-16 | 1994-03-14 | 流動する媒質の流量測定装置用の測定素子 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5375466A (ja) |
| JP (1) | JP3468820B2 (ja) |
| KR (1) | KR100313648B1 (ja) |
| DE (1) | DE4308227C2 (ja) |
| RU (1) | RU2127871C1 (ja) |
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| JPH08313320A (ja) * | 1995-05-19 | 1996-11-29 | Hitachi Ltd | 熱式空気流量計用測定素子及びそれを含む熱式空気流量計 |
| DE19808248A1 (de) * | 1998-02-27 | 1999-09-02 | Pierburg Ag | Meßvorrichtung zur Messung der Masse eines strömenden Mediums |
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| JP2000328994A (ja) * | 1999-05-19 | 2000-11-28 | Mitsubishi Electric Corp | 内燃機関の燃料噴射量制御装置 |
| US6477901B1 (en) * | 1999-12-21 | 2002-11-12 | Integrated Sensing Systems, Inc. | Micromachined fluidic apparatus |
| US6763712B1 (en) * | 2000-10-05 | 2004-07-20 | Ford Global Technologies, Llc | Flow-sensing device and method for fabrication |
| JP4474771B2 (ja) | 2000-12-20 | 2010-06-09 | 株式会社デンソー | 流量測定装置 |
| US6508117B1 (en) * | 2001-07-12 | 2003-01-21 | Delphi Technologies, Inc. | Thermally balanced mass air flow sensor |
| JP5210491B2 (ja) * | 2006-02-03 | 2013-06-12 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | 熱式流量センサ |
| WO2009096966A1 (en) * | 2008-01-31 | 2009-08-06 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Insulating aperture in printed circuit boards |
| DE102013110487A1 (de) * | 2012-12-14 | 2014-07-17 | Endress + Hauser Flowtec Ag | Thermisches Durchflussmessgerät |
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|---|---|---|---|---|
| DE3638137A1 (de) * | 1986-11-08 | 1988-05-11 | Bosch Gmbh Robert | Vorrichtung zur bestimmung der masse eines stroemenden mediums |
| DE3638138A1 (de) * | 1986-11-08 | 1988-05-11 | Bosch Gmbh Robert | Vorrichtung zur bestimmung der masse eines stroemenden mediums |
| JPH02245617A (ja) * | 1989-03-17 | 1990-10-01 | Ngk Spark Plug Co Ltd | センサの発熱体 |
| DE3911599C2 (de) * | 1989-04-08 | 1998-05-28 | Bosch Gmbh Robert | Widerstandsanordnung für einen Heißfilmanemometer |
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1993
- 1993-03-16 DE DE4308227A patent/DE4308227C2/de not_active Expired - Fee Related
-
1994
- 1994-03-07 US US08/207,452 patent/US5375466A/en not_active Expired - Fee Related
- 1994-03-14 JP JP04274194A patent/JP3468820B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 1994-03-15 RU RU94008852A patent/RU2127871C1/ru not_active IP Right Cessation
- 1994-03-15 KR KR1019940005091A patent/KR100313648B1/ko not_active IP Right Cessation
Also Published As
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|---|---|
| RU2127871C1 (ru) | 1999-03-20 |
| US5375466A (en) | 1994-12-27 |
| KR940022063A (ko) | 1994-10-20 |
| DE4308227C2 (de) | 1996-02-01 |
| DE4308227A1 (de) | 1994-09-22 |
| JPH06317443A (ja) | 1994-11-15 |
| KR100313648B1 (ko) | 2002-04-06 |
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|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |