JP3470881B2 - Micro flow sensor - Google Patents

Micro flow sensor

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JP3470881B2
JP3470881B2 JP11104399A JP11104399A JP3470881B2 JP 3470881 B2 JP3470881 B2 JP 3470881B2 JP 11104399 A JP11104399 A JP 11104399A JP 11104399 A JP11104399 A JP 11104399A JP 3470881 B2 JP3470881 B2 JP 3470881B2
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Description

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

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は小流量から大流量に
亘る広域の流量について的確な計測を可能にするマイク
ロフローセンサに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a microflow sensor which enables accurate measurement of a wide range of flow rate from a small flow rate to a large flow rate.

【0002】具体的には、1:1000〜1:1000
00のレンジアビリティを満足するマイクロフローセン
サを提案する。
Specifically, 1: 1000 to 1: 1000
We propose a micro flow sensor that satisfies the rangeability of 00.

【0003】[0003]

【従来の技術】従来から知られているマイクロフローセ
ンサとしては、Si(シリコン)をベースにした半導体
プロセスにより作製され、図5に示すようにダイアフラ
ム31上にマイクロヒータ32と温度センサとして用い
る一対のサーモパイル(以下、対サーモパイルと称す)
33(33a,33b)とを配置したものがある。
2. Description of the Related Art A conventionally known microflow sensor is manufactured by a semiconductor process based on Si (silicon) and, as shown in FIG. 5, is used as a microheater 32 and a temperature sensor on a diaphragm 31. Thermopile (hereinafter referred to as anti-thermopile)
33 (33a, 33b) are arranged.

【0004】温度センサとしてはサーモパイルに限るも
のではなく、この他に、測温抵抗、サーミスタ、焦電体
などが用いられる。
The temperature sensor is not limited to the thermopile, but a temperature measuring resistor, a thermistor, a pyroelectric body, etc. may be used.

【0005】このマイクロフローセンサにおいては、計
測対象流体(ガス等)の気流中でマイクロヒータ32を
加熱し、マイクロヒータ32の上流側に配置した一方の
サーモパイル33aの温度出力と、マイクロヒータ32
の下流側に配置した他方のサーモパイル33bの温度出
力との差から流速や流量を計測する原理が採用されてい
る。
In this microflow sensor, the microheater 32 is heated in the flow of the fluid (gas or the like) to be measured, and the temperature output of one thermopile 33a arranged upstream of the microheater 32 and the microheater 32.
The principle of measuring the flow velocity and the flow rate based on the difference with the temperature output of the other thermopile 33b arranged on the downstream side of is adopted.

【0006】また、近年にあってはガスメータの小型化
が進み、単独のマイクロフローセンサで小流量から大流
量に亘る広域の流量について計測しようとする試みがな
されている。
Further, in recent years, miniaturization of gas meters has progressed, and attempts have been made to measure a wide range of flow rates from a small flow rate to a large flow rate with a single microflow sensor.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、かかる
従来のマイクロフローセンサにおいては、小流量から大
流量に亘る広域の流量について計測しようとしても、計
測対象流体の流量が大きい場合にはその計測時に出力の
飽和が生じてしまい現実的には計測が不可能であるとい
った問題がある。
However, in such a conventional micro flow sensor, even if an attempt is made to measure a wide range of flow rate from a small flow rate to a large flow rate, if the flow rate of the fluid to be measured is large, it is output at the time of measurement. However, there is a problem that the measurement is impossible in reality because the saturation occurs.

【0008】より詳細に説明すると、計測対象流体の気
流が小流量にとどまっている場合には、計測対象気流か
らの熱移動量が小さいので、対サーモパイル33(33
a,33b)の温接点の温度は低く、計測対象流体との
温度差が大きい。従って、計測対象流体からの熱移動量
は計測対象流体の流速(流量)と比例し、的確な出力が
得られる。
More specifically, when the air flow of the fluid to be measured remains at a small flow rate, the amount of heat transfer from the air stream to be measured is small, so the anti-thermopile 33 (33) is used.
The temperature of the hot junction of a, 33b) is low, and the temperature difference with the fluid to be measured is large. Therefore, the amount of heat transfer from the measurement target fluid is proportional to the flow velocity (flow rate) of the measurement target fluid, and an accurate output can be obtained.

【0009】これに対し、計測対象流体の気流が大流量
になった場合には、計測対象流体からの熱移動量が大き
いので、対サーモパイル33(33a,33b)の温接
点の温度は高くなり、計測対象流体との温度差が極めて
小さくなる。従って、出力の飽和を生じ、計測対象流体
からの熱移動量は計測対象流体の流速(流量)と比例し
なくなり、的確な出力が得られなくなってしまう。
On the other hand, when the flow rate of the fluid to be measured becomes large, the amount of heat transfer from the fluid to be measured is large, and therefore the temperature of the hot junction of the thermopile 33 (33a, 33b) becomes high. , The temperature difference with the fluid to be measured becomes extremely small. Therefore, the output is saturated, the amount of heat transfer from the fluid to be measured is not proportional to the flow velocity (flow rate) of the fluid to be measured, and accurate output cannot be obtained.

【0010】本発明は上記従来の欠点に着目し、これを
解決せんとしたものであり、その目的は、小流量から大
流量に亘る広域の流量について的確な計測を可能にする
マイクロフローセンサを提供することにある。
The present invention focuses on the above-mentioned conventional drawbacks and solves the problems. An object of the present invention is to provide a microflow sensor capable of accurately measuring a wide range of flow rate from a small flow rate to a large flow rate. To provide.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】請求項1に記載した本発
明のマイクロフローセンサは、計測対象流体の気流中に
配設されるマイクロヒータの上流側及び下流側のそれぞ
れに対称的に配置される2個の温度センサからなる対温
度センサを少なくとも二組備え、上記各対温度センサを
各組毎に上記マイクロヒータからの距離が各々異なるよ
うに配置してなり、上記少なくとも二組の対温度センサ
が、上記マイクロヒータに近い対温度センサほど、上記
マイクロヒータから離れた対温度センサよりも、上記計
測対象流体からの熱量に対する上記各対温度センサ感温
部の温度上昇感度が高い温度センサで構成されている
とを特徴とする。
A microflow sensor according to the present invention described in claim 1 is symmetrically arranged on each of an upstream side and a downstream side of a microheater arranged in an air flow of a fluid to be measured. that comprises two at least two pairs vs. temperature sensor comprising a temperature sensor, Ri Na by placing each pair temperature sensors so that different respective distances from the micro heater for each set, said at least two sets of pairs Temperature sensor
However, the closer to the temperature sensor the micro-heater is, the more
The above-mentioned meter can be used rather than the temperature sensor remote from the micro heater.
Temperature sensing for each of the above temperature sensors against the amount of heat from the fluid to be measured
It is characterized in that it is composed of a temperature sensor having a high temperature rise sensitivity .

【0012】請求項1に記載した本発明のマイクロフロ
ーセンサによれば、マイクロヒータに近い対温度センサ
が小流量の計測を、マイクロヒータに遠い対温度センサ
が大流量の計測をそれぞれ行うことにより、小流量から
大流量に亘る広域の流量について的確に計測することが
できる。
According to the microflow sensor of the present invention described in claim 1, the temperature sensor close to the microheater measures a small flow rate, and the temperature sensor far from the microheater measures a large flow rate. It is possible to accurately measure a wide range of flow rate from a small flow rate to a large flow rate.

【0013】詳細には、マイクロヒータにより遠い対温
度センサは、上記計測対象流体が流体の拡散により冷や
されながら温度センサに到達するため、小流量の流量計
測は難しい。これに対し、マイクロヒータに近い対温度
センサは、温度センサ感温部の温度上昇が大きいため、
温度センサの温度感度範囲を超えてしまい、大流量の流
量計測が難しくなる。
More specifically, the temperature sensor farther from the micro heater reaches the temperature sensor while the fluid to be measured is cooled by the diffusion of the fluid, so that it is difficult to measure a small flow rate. On the other hand, the temperature sensor close to the micro-heater has a large temperature rise in the temperature sensor temperature sensing part,
It exceeds the temperature sensitivity range of the temperature sensor, making it difficult to measure a large flow rate.

【0014】しかし、上記の二組の対温度センサを両方
配置することにより、各々を補完する形で小流量から大
流量までを計測できるようになる。
However, by arranging both of the above two sets of temperature sensors, it becomes possible to measure from a small flow rate to a large flow rate in a manner that complements each other.

【0015】[0015]

【0016】また、請求項に記載した本発明のマイク
ロフローセンサによれば、マイクロヒータからの距離差
による温度センサ感温部の温度上昇差と、計測対象流体
からの熱量に対する各対温度センサ感温部の温度上昇感
度差との相乗効果により、より広域の流量計測が可能に
なる。
Further, according to the micro-flow sensor of the present invention as set forth in claim 1, and a temperature rise difference between the temperature sensor temperature sensing unit according to a distance difference between the micro-heater, each pair temperature sensors for heat from the measurement object fluid The synergistic effect with the temperature rise sensitivity difference of the temperature sensing part enables a wider range of flow rate measurement.

【0017】請求項に記載した本発明のマイクロフロ
ーセンサは、計測対象流体の気流中に配設されるマイク
ロヒータの上流側及び下流側のそれぞれに対称的に配置
される2個の温度センサからなる対温度センサを少なく
とも二組備え、上記計測対象流体からの熱量に対する上
記各対温度センサの感温部の温度上昇感度、各組毎に
各々異なる対温度センサで形成されていることを特徴と
する。
According to a second aspect of the present invention, in the microflow sensor, two temperature sensors are symmetrically arranged on the upstream side and the downstream side of the microheater arranged in the air flow of the fluid to be measured. comprising at least two pairs vs. temperature sensor consisting, that the temperature rise speed of the temperature sensing portion of said each pair temperature sensors for heat from the measurement object fluid is formed at each different pair temperature sensors for each set Characterize.

【0018】請求項に記載した本発明のマイクロフロ
ーセンサによれば、計測対象流体からの熱量に対する各
対温度センサ感温部の温度上昇感度差を利用して、熱温
度上昇感度が高い対温度センサが小流量の計測を、熱温
度上昇感度が低い対温度センサが大流量の計測をそれぞ
れ行うことにより、小流量から大流量に亘る広域の流量
について的確に計測することができる。
According to the second aspect of the microflow sensor of the present invention, the temperature rise sensitivity difference of each temperature sensor temperature sensing portion with respect to the amount of heat from the fluid to be measured is utilized to obtain a high heat temperature rise sensitivity. Since the temperature sensor measures the small flow rate and the temperature sensor having low thermal temperature rise sensitivity measures the large flow rate, the wide range flow rate from the small flow rate to the large flow rate can be accurately measured.

【0019】詳細には、マイクロヒータにより暖められ
た計測対象流体からの熱移動量が同じであっても、熱温
度上昇感度が高い場合、温度センサ感温部の温度は比較
的低流量で上記計測対象流体温度近くに達し、当然上記
計測対象流体温度よりも高い温度にはならずに出力が飽
和する。上記熱移動量が上記計測対象流体の流量に対し
て単調増加の関係があるので、熱温度上昇感度が低い対
温度センサの方が出力の飽和する流量が大きくなり、よ
り大流量の計測が可能になる。一方で、熱温度上昇感度
が高い場合、少しの熱移動量でもセンサ感度が発生する
ため、より小流量の計測が可能になる。
More specifically, even if the amount of heat transferred from the fluid to be measured warmed by the micro heater is the same, if the temperature sensitivity of the temperature sensor is high, the temperature of the temperature sensor temperature sensing section is relatively low and the temperature is above. The temperature of the fluid to be measured is close to the temperature of the fluid to be measured, and the output is saturated without becoming a temperature higher than the temperature of the fluid to be measured. Since the amount of heat transfer has a monotonically increasing relationship with the flow rate of the fluid to be measured, a temperature sensor that has a low sensitivity to rise in temperature increases the flow rate at which the output saturates, and a larger flow rate can be measured. become. On the other hand, when the heat temperature rise sensitivity is high, the sensor sensitivity is generated even with a small amount of heat transfer, so that a smaller flow rate can be measured.

【0020】したがって上記の二組の対温度センサを両
方配置することにより、各々を補完する形で小流量から
大流量までを計測できるようになる。
Therefore, by arranging both of the above-mentioned two sets of temperature sensors, it becomes possible to measure from a small flow rate to a large flow rate in a manner complementary to each other.

【0021】請求項に記載した本発明のマイクロフロ
ーセンサは、請求項記載のマイクロフローセンサにお
いて、上記少なくとも二組の対温度センサが、それぞれ
対温度センサ感温部の熱容量が各々異なるように形成さ
れていることを特徴とする。
The micro-flow sensor of the present invention described in claim 3 is the micro-flow sensor according to claim 2, wherein the at least two sets of pairs temperature sensor, the heat capacity of each pair temperature sensor temperature sensing unit are each different It is characterized in that it is formed in.

【0022】請求項に記載した本発明のマイクロフロ
ーセンサによれば、同じ熱移動量に対し、熱容量が大き
いと熱温度上昇感度は小さくなり、温度センサ感温部の
温度上昇も鈍くなる一方、熱容量が小さいと熱温度上昇
感度は大きくなり、温度センサ感温部の温度上昇も鋭く
なる。
According to the third aspect of the microflow sensor of the present invention, for the same amount of heat transfer, if the heat capacity is large, the heat temperature rise sensitivity becomes small, and the temperature rise in the temperature sensing part becomes slow. When the heat capacity is small, the heat temperature rise sensitivity is high, and the temperature rise of the temperature sensor temperature sensitive portion is sharp.

【0023】請求項に記載した本発明のマイクロフロ
ーセンサは、請求項2又は3記載のマイクロフローセン
サにおいて、上記少なくとも二組の対温度センサが、そ
れぞれの対温度センサ感温部とセンサ基体との熱抵抗を
各々異なるように形成してなることを特徴とする。
A microflow sensor according to a fourth aspect of the present invention is the microflow sensor according to the second or third aspect, wherein the at least two pairs of temperature sensors have respective temperature sensor temperature sensing parts and sensor bases. It is characterized in that they are formed so as to have different thermal resistances.

【0024】請求項に記載した本発明のマイクロフロ
ーセンサによれば、同じ熱移動量に対し、温度センサ感
温部とセンサ基体との熱抵抗が小さいと、熱がすぐにセ
ンサ基体に伝導し、センサ基体はすぐにマイクロフロー
センサが取り付けられる筐体に熱を放出するため、熱温
度上昇感度は小さくなり、温度センサ感温部の温度上昇
も鈍くなる。
According to the microflow sensor of the fourth aspect of the present invention, if the thermal resistance between the temperature sensor temperature sensing portion and the sensor base is small for the same amount of heat transfer, heat is immediately transferred to the sensor base. However, since the sensor base immediately radiates heat to the housing to which the microflow sensor is attached, the heat temperature rise sensitivity becomes small, and the temperature rise in the temperature sensor temperature sensing portion becomes slow.

【0025】一方、同じ熱移動量に対し、温度センサ感
温部とセンサ基体との熱抵抗が大きいと、熱がなかなか
センサ基体に伝導されず、センサ基体がすぐにはマイク
ロフローセンサが取り付けられる筐体に熱を放出しない
ため、熱温度上昇感度は大きくなり、温度センサ感温部
の温度上昇も鋭くなる。
On the other hand, if the thermal resistance between the temperature sensor temperature sensing portion and the sensor base is large for the same amount of heat transfer, heat is not readily transferred to the sensor base and the sensor base is immediately attached with the microflow sensor. Since the heat is not radiated to the housing, the heat temperature sensitivity is high and the temperature rise of the temperature sensor temperature sensing portion is sharp.

【0026】請求項に記載した本発明のマイクロフロ
ーセンサは、請求項2〜の何れかに記載のマイクロフ
ローセンサにおいて、上記少なくとも二組の対温度セン
サが、各組毎に異なる配線パターンで形成されているこ
とを特徴とする。
A microflow sensor according to a fifth aspect of the present invention is the microflow sensor according to any one of the second to fourth aspects, wherein the at least two pairs of temperature sensors have different wiring patterns for each pair. It is characterized by being formed by.

【0027】請求項に記載した本発明のマイクロフロ
ーセンサによれば、少なくとも二組の対温度センサを各
組毎に異なる配線パターンで形成することにより、結果
的に、各組の各対温度センサの上記マイクロヒータから
の距離を各々異ならせ、あるいは、計測対象流体からの
熱量に対する各対温度センサの感温部の温度上昇感度を
各々異ならせることとし、各組の対温度センサによって
小流量から大流量に亘る広域を細分化した各域毎の計測
を可能にしたので、小流量から大流量に亘る広域の流量
について的確に計測することができる。
According to the microflow sensor of the fifth aspect of the present invention, at least two pairs of temperature sensors are formed in different wiring patterns for each group, and as a result, each pair of temperature sensors of each group is heated. The distance between the sensor and the micro heater is different, or the temperature rise sensitivity of the temperature sensing part of each temperature sensor with respect to the amount of heat from the fluid to be measured is different. Since it is possible to measure each area by subdividing a wide area from a large flow rate to, it is possible to accurately measure a wide area flow rate from a small flow rate to a large flow rate.

【0028】尚、上述した請求項1〜に記載の各マイ
クロフローセンサにおいては、各組の対温度センサを同
じ材質のものを採用する場合には、その製造工程の際に
同時に形成配置することができ、付加的な工程を強いら
れることがなく、効率よく製造することができる。
In each of the microflow sensors described in claims 1 to 5 , when the same temperature sensor of each set is made of the same material, they are simultaneously formed and arranged during the manufacturing process. Therefore, it is possible to efficiently manufacture the device without requiring additional steps.

【0029】請求項に記載した本発明のマイクロフロ
ーセンサは、請求項1〜の何れかに記載のマイクロフ
ローセンサにおいて、上記少なくとも二組の対温度セン
サが、各組毎に異なる材質のものからなることを特徴と
する。
A microflow sensor according to a sixth aspect of the present invention is the microflow sensor according to any one of the first to fifth aspects, wherein the at least two pairs of temperature sensors are made of different materials. It is characterized by consisting of things.

【0030】請求項に記載した本発明のマイクロフロ
ーセンサによれば、少なくとも二組の対温度センサを各
組毎に異なる材質のものとすることにより、結果的に、
各組の各対温度センサの上記マイクロヒータからの距離
を各々異ならせ、あるいは、計測対象流体からの熱量に
対する各対温度センサの感温部の温度上昇感度を各々異
ならせることとし、各組の対温度センサによって小流量
から大流量に亘る広域の流量について的確に計測するこ
とができる。
According to the microflow sensor of the present invention described in claim 6 , at least two pairs of temperature sensors are made of different materials for each pair, and as a result,
The distance from the micro heater of each pair of temperature sensors of each set is made different, or the temperature rise sensitivity of the temperature sensing part of each pair of temperature sensors to the amount of heat from the fluid to be measured is made different, and The temperature sensor can accurately measure a wide range of flow rate from a small flow rate to a large flow rate.

【0031】[0031]

【発明の実施の形態】以下、本発明の第1の実施形態を
添付図面に基づいて説明する。ここで、図1において、
(a)は本発明のマイクロフローセンサの第1の実施形
態を示す概略平面図であり、(b)は図1(a)の概略
側面図である。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION A first embodiment of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. Here, in FIG.
FIG. 1A is a schematic plan view showing a first embodiment of a microflow sensor of the present invention, and FIG. 1B is a schematic side view of FIG. 1A.

【0032】図1に示すマイクロフローセンサは、ダイ
アフラム11と、計測対象流体(ガス等)の気流中に配
設されかつダイアフラム11上に配設されるマイクロヒ
ータ12と、計測対象流体の気流方向Xにおいて上記マ
イクロヒータ12の上流側及び下流側のそれぞれに対称
的に配設される二組の対サーモパイル13(13a,1
3b),14(14a,14b)と、によって構成され
ており、各対サーモパイルは上記マイクロヒータ12か
らの距離が各々異なるように配設されている。尚、ここ
では各組の対サーモパイル13(13a,13b),1
4(14a,14b)は、それぞれ同じ材質のものであ
り、その製造工程の際に同時に形成配置することがで
き、付加的な工程を強いられることがなく、効率よく製
造することができるようになっている。
The microflow sensor shown in FIG. 1 includes a diaphragm 11, a microheater 12 arranged in the air flow of a fluid to be measured (gas or the like), and a flow direction of the fluid to be measured. In X, two pairs of paired thermopiles 13 (13a, 1) are symmetrically arranged on the upstream side and the downstream side of the microheater 12, respectively.
3b) and 14 (14a, 14b), and each pair of thermopiles is arranged so that the distance from the microheater 12 is different. Incidentally, here, each pair of thermopiles 13 (13a, 13b), 1
4 (14a, 14b) are made of the same material, and can be formed and arranged at the same time during the manufacturing process, so that an additional process is not required and efficient manufacturing is possible. Has become.

【0033】一般にサーモパイルは、感温部となる温接
点群と基準温度感知部となる冷接点群を備えた温度セン
サであり、冷接点基準温度に対する感温部温度の温度差
が出力電圧となるセンサである。
Generally, a thermopile is a temperature sensor having a hot junction group serving as a temperature sensing section and a cold junction group serving as a reference temperature sensing section, and the temperature difference between the cold junction reference temperature and the temperature sensing section temperature is the output voltage. It is a sensor.

【0034】本実施形態で用いるサーモパイル13a,
13b,14a,14bの冷接点群はSiからなるセン
サ基体となる肉厚部11a,11aに配置されており、
基体はセンサを取り付ける筐体と非常に熱接触が良く配
置されるため、上記計測対象流体の温度となっている。
The thermopile 13a used in this embodiment,
The cold junction groups 13b, 14a, 14b are arranged in the thick portions 11a, 11a serving as the sensor base made of Si,
Since the base body is arranged in good thermal contact with the housing to which the sensor is attached, the temperature is the temperature of the fluid to be measured.

【0035】一方、温接点群は断熱性の良い酸化膜で作
製されたダイアフラム11上に配置され、マイクロヒー
タ12で暖められた計測対象流体の温度と温接点群の温
度との差に比例した熱量が温接点に移動し、温接点群を
暖め、この温接点群と上記冷接点群との温度差が対サー
モパイル13,14の出力となる。
On the other hand, the hot junction group is arranged on the diaphragm 11 made of an oxide film having a good heat insulating property, and is proportional to the difference between the temperature of the fluid to be measured heated by the micro heater 12 and the temperature of the hot junction group. The amount of heat moves to the hot junction, warms the hot junction group, and the temperature difference between the hot junction group and the cold junction group becomes the output of the thermopiles 13 and 14.

【0036】本実施形態で用いたサーモパイル13a,
13b,14a,14bは、ボロンイオンを添加したS
i配線とAl配線とで作製された。
The thermopile 13a used in this embodiment,
13b, 14a, and 14b are S to which boron ions are added.
It was made of i wiring and Al wiring.

【0037】本実施形態では、サーモパイル13a,1
3b,14a,14bをマイクロヒータ12の上流側及
び下流側にマイクロヒータ12をはさんで対称に配置し
た対サーモパイル13,14を用いており、この対サー
モパイル13,14の上流側と下流側のサーモパイル出
力の出力差が計測対象流体の流量と単調増加の関係にあ
る事から、流量の計測が行われる。
In this embodiment, the thermopile 13a, 1
3b, 14a, and 14b are used on the upstream side and the downstream side of the microheater 12, and the pair of thermopiles 13 and 14 symmetrically arranged with the microheater 12 sandwiched therebetween are used. Since the output difference of the thermopile output has a monotonically increasing relationship with the flow rate of the fluid to be measured, the flow rate is measured.

【0038】ダイアフラム11の略中央に配置されたマ
イクロヒータ12は、通常10〜20ミリ秒程度の矩形
パルス電圧または電流で駆動される。一定温度になるよ
うにフィードバック回路を用いて駆動される事もある。
The micro-heater 12 arranged at the substantial center of the diaphragm 11 is usually driven by a rectangular pulse voltage or current of about 10 to 20 milliseconds. It may be driven by using a feedback circuit so that the temperature becomes constant.

【0039】マイクロヒータ12に近い対サーモパイル
13は、小流量でも上流側と下流側の温度差が現れやす
く、小流量の計測に用いられる。
The thermopile 13 close to the micro heater 12 is used for measuring a small flow rate because a temperature difference between the upstream side and the downstream side is likely to appear even if the flow rate is small.

【0040】一方、マイクロヒータ12から遠い対サー
モパイル14は、流量がある程度大きくならないと温度
差が現れにくい反面、大流量の流量変化に対しては温度
差が変化しやすく、対流量の計測に用いられる。
On the other hand, the thermopile 14 far from the micro-heater 12 is unlikely to show a temperature difference unless the flow rate becomes large to a certain extent, but the temperature difference tends to change with a large flow rate change, and is used for the measurement of the flow rate. To be

【0041】尚、マイクロヒータ12と対サーモパイル
13,14との距離関係に変わりがない限り、図2
(a)に概略平面図で示し、同図(b)に図2(a)の
A−A線断面図で示すように、基体11の外形に対する
マイクロヒータ12や対サーモパイル13,14の配置
に変化が生じても問題ない。
As long as the distance relationship between the microheater 12 and the thermopiles 13 and 14 does not change, FIG.
As shown in a schematic plan view in (a) and a sectional view taken along line AA of FIG. 2 (a) in FIG. 2 (b), the micro heater 12 and the thermopiles 13, 14 are arranged with respect to the outer shape of the base 11. There is no problem if a change occurs.

【0042】図3には、本実施形態によって得られた流
量計測特性を示している。図3でも明らかなように、従
来の対サーモパイルが一組であるマイクロフローセンサ
に比べて、本発明のマイクロフローセンサは大流量にお
ける流量計測出力の飽和を回避することができ、小流量
から大流量までの流量計測が可能になった。
FIG. 3 shows the flow rate measurement characteristics obtained by this embodiment. As is clear from FIG. 3, the microflow sensor of the present invention can avoid saturation of the flow rate measurement output at a large flow rate as compared with the conventional microflow sensor having a pair of thermopiles, and from a small flow rate to a large flow rate. The flow rate up to the flow rate can be measured.

【0043】次に、本発明の第2の実施形態を添付図面
に基づいて説明する。ここで、図4において、(a)は
本発明の第2の実施形態のマイクロフローセンサの一例
を示す概略平面図であり、(b)は図4(a)のB−B
線断面図である。
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. Here, in FIG. 4, (a) is a schematic plan view showing an example of the microflow sensor of the second embodiment of the present invention, and (b) is BB of FIG. 4 (a).
It is a line sectional view.

【0044】図4に示すマイクロフローセンサは、ダイ
アフラム11と、計測対象流体の気流中でダイアフラム
11の略中央に配設されるマイクロヒータ12と、計測
対象流体の気流方向においてマイクロヒータ12の上流
側及び下流側のそれぞれに対称的に配設される二組の対
サーモパイル15,16と、によって構成されており、
対サーモパイル15の温接点は計測対象流体気流でマイ
クロヒータ12の中央と同じ気流の位置に、対サーモパ
イル16はその気流の両側でマイクロヒータ12上の気
流上に、それぞれ配設される。
The microflow sensor shown in FIG. 4 has a diaphragm 11, a microheater 12 disposed substantially at the center of the diaphragm 11 in the air flow of the fluid to be measured, and an upstream of the microheater 12 in the air flow direction of the fluid to be measured. And a pair of paired thermopiles 15 and 16 symmetrically arranged on the downstream side and the downstream side, respectively,
The hot junction of the thermopile 15 is arranged at the same airflow position as the center of the microheater 12 in the fluid flow to be measured, and the thermopile 16 is arranged on both sides of the airflow above the microheater 12 respectively.

【0045】本実施形態で用いたサーモパイル15a,
15b,16a,16bはすべて、ボロンイオンを添加
したSi配線とAl配線とで作製されており、その製造
工程の際に同時に作製することができ、付加的な工程を
強いられることがなく、効率よく製造することができる
ようになっている。
The thermopile 15a used in this embodiment,
All of 15b, 16a, and 16b are made of Si wiring and Al wiring to which boron ions are added, and they can be manufactured at the same time during the manufacturing process, so that additional steps are not required and the efficiency is improved. It can be manufactured well.

【0046】本実施形態で用いるサーモパイル15a,
15b,16a,16bの冷接点群はSiからなるセン
サ基体となる肉厚部に配置されており、基体11a,1
1aはセンサを取り付ける筐体と非常に熱接触が良く配
置されるため、上記計測対象流体の温度となっている。
The thermopile 15a used in this embodiment,
The cold junction groups 15b, 16a, 16b are arranged in a thick portion serving as a sensor base body made of Si.
Since 1a is arranged in good thermal contact with the housing to which the sensor is attached, the temperature of the fluid to be measured is 1a.

【0047】一方、サーモパイル15a,15b,16
a,16bの温接点群は断熱性の良い酸化膜で作製され
たダイアフラム11上に配置され、マイクロヒータ12
で暖められた計測対象流体の温度と温接点群の温度との
差に比例した熱量が温接点に移動し、温接点群を暖め、
この温接点群と上記冷接点群との温度差が対サーモパイ
ル15,16の出力となる。
On the other hand, the thermopiles 15a, 15b, 16
The hot junction groups a and 16b are arranged on the diaphragm 11 made of an oxide film having a good heat insulating property, and the micro heater 12
The amount of heat proportional to the difference between the temperature of the fluid to be measured and the temperature of the hot junction group moved to the hot junction moves to warm the hot junction group,
The temperature difference between the hot junction group and the cold junction group becomes the output of the thermopiles 15 and 16.

【0048】本実施形態で、対サーモパイル15と対サ
ーモパイル16のそれぞれの温接点群と冷接点群との距
離が異なっており、この距離が温接点の熱が筐体へ伝導
される時の熱抵抗と比例関係があるため、対サーモパイ
ル16の感温部に比べて、対サーモパイル15の感温部
の、筐体との熱抵抗が大きくなる。
In the present embodiment, the distance between the hot junction group and the cold junction group of the thermopile 15 and the thermopile 16 is different, and this distance is the heat when the heat of the hot junction is conducted to the housing. Since the resistance is proportional to the resistance, the thermal resistance of the temperature sensing part of the thermopile 15 to the housing is larger than that of the temperature sensing part of the thermopile 16.

【0049】対サーモパイル15の感温部は、筐体との
熱抵抗が大きく、小流量時の少量の熱量でも温度が上昇
するため、小流量計測の感度が良いが、温度が上がりや
すいため、大流量時の大きな熱量の時、感温部が暖めら
れた計測対象流体の温度に近くなり、大流量時の計測出
力が飽和してしまう。
The thermosensitive portion of the thermopile 15 has a large thermal resistance with respect to the housing, and the temperature rises even with a small amount of heat at a small flow rate, so the sensitivity of small flow rate measurement is good, but the temperature easily rises. When a large amount of heat is generated at a large flow rate, the temperature-sensing section approaches the temperature of the heated measurement target fluid, and the measured output at a large flow rate is saturated.

【0050】一方、対サーモパイル16の感温部は、筐
体との熱抵抗が小さいため、なかなか計測対象流体の温
度に近くならず、大流量の計測出力は飽和しにくいが、
感温部温度があがりにくいので、小流量時の計測は難し
い。
On the other hand, the temperature-sensitive part of the thermopile 16 has a small thermal resistance with the housing, so it does not easily approach the temperature of the fluid to be measured, and the measured output of a large flow rate is difficult to saturate.
Since the temperature of the temperature sensing part does not rise easily, it is difficult to measure at a small flow rate.

【0051】上記二組の対サーモパイル出力を小流量時
と大流量時で自動または手動で切り替わる機構を備える
ことで、一つのマイクロフローセンサで小流量から大流
量までの広域の流量計測を的確に行えることが可能にな
った。
By providing a mechanism for automatically or manually switching the above two sets of thermopile outputs to a small flow rate and a large flow rate, one microflow sensor can accurately measure a wide range of flow rate from a small flow rate to a large flow rate. It became possible to do it.

【0052】上記第2の実施形態においては、熱温度上
昇感度を二組の対温度センサで異なるように形成する手
法として、熱抵抗を配線長で変える方策を説明したが、
配線太さや配線材質を変更することで熱抵抗を変える方
策や、感温部の体積や材質を変更して感温部の熱容量を
変更してもよい。例えば、図4に示す実施形態において
は、対サーモパイル15,16の配線太さを変える方策
を行っている。
In the second embodiment described above, a method of changing the thermal resistance with the wiring length has been described as a method of forming different thermal temperature rise sensitivities between the two pairs of temperature sensors.
It is also possible to change the thermal resistance by changing the wiring thickness or the wiring material, or to change the heat capacity of the temperature sensing section by changing the volume or material of the temperature sensing section. For example, in the embodiment shown in FIG. 4, measures are taken to change the wiring thickness of the thermopiles 15 and 16.

【0053】上記第1及び第2の実施形態において、各
組の対温度センサとして対サーモパイル13,14、1
5,16を採用した態様について説明したが、本発明は
この態様に限定されるものではなく、各組の温度センサ
として測温抵抗やサーミスタ、焦電体などの他の態様の
ものを採用することも可能である。
In the first and second embodiments described above, each pair of temperature sensors is paired with a thermopile 13, 14, 1 as a pair of temperature sensors.
Although the embodiment adopting Nos. 5 and 16 has been described, the present invention is not limited to this embodiment, and each of the temperature sensors of each set adopts other embodiments such as a temperature measuring resistor, a thermistor, and a pyroelectric body. It is also possible.

【0054】[0054]

【発明の効果】請求項1に記載した本発明のマイクロフ
ローセンサは、計測対象流体の気流中に配設されるマイ
クロヒータの上流側及び下流側のそれぞれに対称的に配
置される2個の温度センサからなる対温度センサを少な
くとも二組備え、上記各対温度センサを各組毎に上記マ
イクロヒータからの距離が各々異なり、上記少なくとも
二組の対温度センサが、上記マイクロヒータに近い対温
度センサほど、上記マイクロヒータから離れた対温度セ
ンサよりも、上記計測対象流体からの熱量に対する上記
各対温度センサ感温部の温度上昇感度が高い温度センサ
で構成されていることを特徴とする。
According to the microflow sensor of the present invention described in claim 1, two microflow sensors symmetrically arranged on the upstream side and the downstream side of the microheater arranged in the air flow of the fluid to be measured. comprising at least two pairs vs. temperature sensor comprising a temperature sensor, varies the distance from the micro-heater of the above each pair temperature sensors for each set are each the at least
Two pairs of temperature sensors are used for temperature control close to the above micro heater.
Temperature sensor, the temperature
Sensor to the amount of heat from the fluid to be measured
Temperature sensor with high sensitivity to temperature rise in each temperature sensor
It is characterized by being composed of .

【0055】請求項1に記載した本発明のマイクロフロ
ーセンサによれば、マイクロヒータに近い対温度センサ
が小流量の計測を、マイクロヒータに遠い対温度センサ
が大流量の計測をそれぞれ行うことにより、小流量から
大流量に亘る広域の流量について的確に計測することが
できる。
According to the microflow sensor of the present invention described in claim 1, the temperature sensor close to the microheater measures a small flow rate, and the temperature sensor far from the microheater measures a large flow rate. It is possible to accurately measure a wide range of flow rate from a small flow rate to a large flow rate.

【0056】詳細には、マイクロヒータにより遠い対温
度センサは、上記計測対象流体が流体の拡散により冷や
されながら温度センサに到達するため、小流量の流量計
測は難しい。これに対し、マイクロヒータに近い対温度
センサは、温度センサ感温部の温度上昇が大きいため、
温度センサの温度感度範囲を超えてしまい、大流量の流
量計測が難しくなる。
More specifically, the temperature sensor farther away from the microheater reaches the temperature sensor while the fluid to be measured is cooled by the diffusion of the fluid, so it is difficult to measure a small flow rate. On the other hand, the temperature sensor close to the micro-heater has a large temperature rise in the temperature sensor temperature sensing part,
It exceeds the temperature sensitivity range of the temperature sensor, making it difficult to measure a large flow rate.

【0057】しかし、上記の二組の対温度センサを両方
配置することにより、各々を補完する形で小流量から大
流量までを計測できるようになる。
However, by arranging both of the above-mentioned two sets of temperature sensors, it becomes possible to measure from a small flow rate to a large flow rate in a manner that complements each other.

【0058】[0058]

【0059】また、請求項に記載した本発明のマイク
ロフローセンサによれば、マイクロヒータからの距離差
による温度センサ感温部の温度上昇差と、計測対象流体
からの熱量に対する各対温度センサ感温部の温度上昇感
度差との相乗効果により、より広域の流量計測が可能に
なる。
Further, according to the micro-flow sensor of the present invention as set forth in claim 1, and a temperature rise difference between the temperature sensor temperature sensing unit according to a distance difference between the micro-heater, each pair temperature sensors for heat from the measurement object fluid The synergistic effect with the temperature rise sensitivity difference of the temperature sensing part enables a wider range of flow rate measurement.

【0060】請求項に記載した本発明のマイクロフロ
ーセンサは、計測対象流体の気流中に配設されるマイク
ロヒータの上流側及び下流側のそれぞれに対称的に配置
される2個の温度センサからなる対温度センサを少なく
とも二組備え、上記計測対象流体からの熱量に対する上
記各対温度センサの感温部の温度上昇感度、各組毎に
各々異なる対温度センサで形成されていることを特徴と
する。
According to a second aspect of the present invention, there are provided two temperature sensors which are symmetrically arranged on the upstream side and the downstream side of the micro heater arranged in the air flow of the fluid to be measured. comprising at least two pairs vs. temperature sensor consisting, that the temperature rise speed of the temperature sensing portion of said each pair temperature sensors for heat from the measurement object fluid is formed at each different pair temperature sensors for each set Characterize.

【0061】請求項に記載した本発明のマイクロフロ
ーセンサによれば、熱温度上昇感度が高い対温度センサ
が小流量の計測を、熱温度上昇感度が低い対温度センサ
が大流量の計測をそれぞれ行うことにより、小流量から
大流量に亘る広域の流量について的確に計測することが
できる。
According to the second aspect of the microflow sensor of the present invention, the temperature sensor having a high thermal temperature increase sensitivity measures a small flow rate, and the temperature sensor having a low thermal temperature increase sensitivity measures a large flow rate. By performing each, it is possible to accurately measure a wide range of flow rate from a small flow rate to a large flow rate.

【0062】詳細には、マイクロヒータにより暖められ
た計測対象流体からの熱移動量が同じであっても、熱温
度上昇感度が高い場合、温度センサ感温部の温度は比較
的低流量で上記計測対象流体温度近くに達し、当然上記
計測対象流体温度よりも高い温度にはならずに出力が飽
和する。上記熱移動量が上記計測対象流体の流量に対し
て単調増加の関係があるので、熱温度上昇感度が低い対
温度センサの方が出力の飽和する流量が大きくなり、よ
り大流量の計測が可能になる。一方で、熱温度上昇感度
が高い場合、少しの熱移動量でもセンサ感度が発生する
ため、より小流量の計測が可能になる。
More specifically, even if the amount of heat transferred from the fluid to be measured warmed by the micro heater is the same, if the heat temperature rise sensitivity is high, the temperature of the temperature sensor temperature sensing section is set to a relatively low flow rate. The temperature of the fluid to be measured is close to the temperature of the fluid to be measured, and the output is saturated without becoming a temperature higher than the temperature of the fluid to be measured. Since the amount of heat transfer has a monotonically increasing relationship with the flow rate of the fluid to be measured, a temperature sensor that has a low sensitivity to rise in temperature increases the flow rate at which the output saturates, and a larger flow rate can be measured. become. On the other hand, when the heat temperature rise sensitivity is high, the sensor sensitivity is generated even with a small amount of heat transfer, so that a smaller flow rate can be measured.

【0063】したがって上記の二組の対温度センサを両
方配置することにより、各々を補完する形で小流量から
大流量までを計測できるようになる。
Therefore, by disposing both of the above-mentioned two sets of temperature sensors, it becomes possible to measure from a small flow rate to a large flow rate in a manner that complements each other.

【0064】請求項に記載した本発明のマイクロフロ
ーセンサは、請求項記載のマイクロフローセンサにお
いて、上記少なくとも二組の対温度センサが、それぞれ
対温度センサ感温部の熱容量が各々異なるように形成さ
れていることを特徴とする。
[0064] Micro-flow sensor of the present invention described in claim 3 is the micro-flow sensor according to claim 2, wherein the at least two sets of pairs temperature sensor, the heat capacity of each pair temperature sensor temperature sensing unit are each different It is characterized in that it is formed in.

【0065】請求項に記載した本発明のマイクロフロ
ーセンサによれば、同じ熱移動量に対し、熱容量が大き
いと熱温度上昇感度は小さくなり、温度センサ感温部の
温度上昇も鈍くなる一方、熱容量が小さいと熱温度上昇
感度は大きくなり、温度センサ感温部の温度上昇も鋭く
なる。
According to the third aspect of the microflow sensor of the present invention, for the same heat transfer amount, if the heat capacity is large, the heat temperature rise sensitivity becomes small, and the temperature rise in the temperature sensor temperature sensing portion becomes slow. When the heat capacity is small, the heat temperature rise sensitivity is high, and the temperature rise of the temperature sensor temperature sensitive portion is sharp.

【0066】したがって、熱温度上昇感度が小さく温度
センサ感温部の温度上昇が鈍い対温度センサにより大流
量の計測を行い、熱温度上昇感度が大きく温度センサ感
温部の温度上昇が鋭い対温度センサにより小流量の計測
を行うことにより、小流量から大流量に亘る広域の流量
について的確に計測することができる。
Therefore, a large flow rate is measured by a temperature sensor having a small temperature rise in the temperature sensor temperature sensitive part and a temperature rise in the temperature sensor temperature sensing part is slow, and a large temperature rise in the temperature sensor temperature sensing part causes a sharp temperature rise in the temperature sensor. By measuring a small flow rate with a sensor, it is possible to accurately measure a wide range of flow rate from a small flow rate to a large flow rate.

【0067】請求項に記載した本発明のマイクロフロ
ーセンサは、請求項2〜の何れかに記載のマイクロフ
ローセンサにおいて、上記少なくとも二組の対温度セン
サが、それぞれの対温度センサ感温部とセンサ基体との
熱抵抗を各々異なるように形成してなることを特徴とす
る。
A microflow sensor according to a fourth aspect of the present invention is the microflow sensor according to any one of the second to third aspects, wherein the at least two pairs of temperature sensors are temperature sensitive sensors. It is characterized in that the portions and the sensor base are formed so as to have different thermal resistances.

【0068】請求項に記載した本発明のマイクロフロ
ーセンサによれば、同じ熱移動量に対し、温度センサ感
温部とセンサ基体との熱抵抗が小さいと、熱がすぐにセ
ンサ基体に伝導し、センサ基体はすぐにマイクロフロー
センサが取り付けられる筐体に熱を放出するため、熱温
度上昇感度は小さくなり、温度センサ感温部の温度上昇
も鈍くなる。
According to the microflow sensor of the fourth aspect of the present invention, if the thermal resistance between the temperature sensor temperature sensing portion and the sensor base is small for the same amount of heat transfer, heat is immediately transferred to the sensor base. However, since the sensor base immediately radiates heat to the housing to which the microflow sensor is attached, the heat temperature rise sensitivity becomes small, and the temperature rise in the temperature sensor temperature sensing portion becomes slow.

【0069】一方、同じ熱移動量に対し、温度センサ感
温部とセンサ基体との熱抵抗が大きいと、熱がなかなか
センサ基体に伝導されず、センサ基体がすぐにはマイク
ロフローセンサが取り付けられる筐体に熱を放出しない
ため、熱温度上昇感度は大きくなり、温度センサ感温部
の温度上昇も鋭くなる。
On the other hand, if the thermal resistance between the temperature sensor temperature sensing portion and the sensor base is large for the same amount of heat transfer, heat is not readily conducted to the sensor base, and the microflow sensor is immediately attached to the sensor base. Since the heat is not radiated to the housing, the heat temperature sensitivity is high and the temperature rise of the temperature sensor temperature sensing portion is sharp.

【0070】したがって、熱温度上昇感度が小さく温度
センサ感温部の温度上昇が鈍い対温度センサにより大流
量の計測を行い、熱温度上昇感度が大きく温度センサ感
温部の温度上昇が鋭い対温度センサにより小流量の計測
を行うことにより、小流量から大流量に亘る広域の流量
について的確に計測することができる。
Therefore, a large flow rate is measured by the temperature sensor for which the temperature rise in the temperature sensor temperature sensing portion is low and the temperature rise in the temperature sensor temperature sensing portion is large, and the temperature sensor temperature sensing portion senses a sharp temperature rise. By measuring a small flow rate with a sensor, it is possible to accurately measure a wide range of flow rate from a small flow rate to a large flow rate.

【0071】請求項に記載した本発明のマイクロフロ
ーセンサは、請求項2〜の何れかに記載のマイクロフ
ローセンサにおいて、上記少なくとも二組の対温度セン
サが、各組毎に異なる配線パターンで形成されているこ
とを特徴とする。
A microflow sensor according to a fifth aspect of the present invention is the microflow sensor according to any one of the second to fourth aspects, wherein the at least two pairs of temperature sensors have different wiring patterns for each pair. It is characterized by being formed by.

【0072】請求項に記載した本発明のマイクロフロ
ーセンサによれば、少なくとも二組の対温度センサを各
組毎に異なる配線パターンで形成することにより、結果
的に、各組の各対温度センサの上記マイクロヒータから
の距離を各々異ならせ、あるいは、計測対象流体からの
熱量に対する各対温度センサの感温部の温度上昇感度を
各々異ならせることとし、各組の対温度センサによって
小流量から大流量に亘る広域を細分化した各域毎の計測
を可能にしたので、小流量から大流量に亘る広域の流量
について的確に計測することができる。
According to the microflow sensor of the fifth aspect of the present invention, at least two pairs of temperature sensors are formed with different wiring patterns for each group, and as a result, each pair of temperature sensors of each group is heated. The distance between the sensor and the micro heater is different, or the temperature rise sensitivity of the temperature sensing part of each temperature sensor with respect to the amount of heat from the fluid to be measured is different. Since it is possible to measure each area by subdividing a wide area from a large flow rate to, it is possible to accurately measure a wide area flow rate from a small flow rate to a large flow rate.

【0073】尚、上述した請求項1〜に記載の各マイ
クロフローセンサにおいては、各組の対温度センサを同
じ材質のものを採用する場合には、その製造工程の際に
同時に形成配置することができ、付加的な工程を強いら
れることがなく、効率よく製造することができる。
In each of the above-mentioned microflow sensors according to the first to fifth aspects, when the temperature sensors of each set are made of the same material, they are formed and arranged at the same time during the manufacturing process. Therefore, it is possible to efficiently manufacture the device without requiring additional steps.

【0074】請求項に記載した本発明のマイクロフロ
ーセンサは、請求項1〜の何れかに記載のマイクロフ
ローセンサにおいて、上記少なくとも二組の対温度セン
サが、各組毎に異なる材質のものからなることを特徴と
する。
A microflow sensor according to a sixth aspect of the present invention is the microflow sensor according to any one of the first to fifth aspects, wherein the at least two pairs of temperature sensors are made of different materials. It is characterized by consisting of things.

【0075】請求項に記載した本発明のマイクロフロ
ーセンサによれば、少なくとも二組の対温度センサを各
組毎に異なる材質のものとすることにより、結果的に、
各組の各対温度センサの上記マイクロヒータからの距離
を各々異ならせ、あるいは、計測対象流体からの熱量に
対する各対温度センサの感温部の温度上昇感度を各々異
ならせることとし、各組の対温度センサによって小流量
から大流量に亘る広域の流量について的確に計測するこ
とができる。
According to the microflow sensor of the present invention as defined in claim 6 , at least two pairs of temperature sensors are made of different materials for each pair, and as a result,
The distance from the micro heater of each pair of temperature sensors of each set is made different, or the temperature rise sensitivity of the temperature sensing part of each pair of temperature sensors to the amount of heat from the fluid to be measured is made different, and The temperature sensor can accurately measure a wide range of flow rate from a small flow rate to a large flow rate.

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

【図1】(a)は本発明の第1実施形態に係るマイクロ
フローセンサの一例を示す概略平面図であり、(b)は
図1(a)の概略側面図である。
1A is a schematic plan view showing an example of a microflow sensor according to a first embodiment of the present invention, and FIG. 1B is a schematic side view of FIG. 1A.

【図2】(a)は本発明の第1実施形態に係るマイクロ
フローセンサの他の例を示す概略平面図であり、(b)
は図2(a)のA−A線断面図である。
FIG. 2A is a schematic plan view showing another example of the microflow sensor according to the first embodiment of the present invention, and FIG.
FIG. 3 is a sectional view taken along the line AA of FIG.

【図3】従来のマイクロフローセンサの出力結果と、本
発明のマイクロフローセンサの出力結果とを比較して示
すグラフである。
FIG. 3 is a graph showing a comparison between the output result of the conventional microflow sensor and the output result of the microflow sensor of the present invention.

【図4】(a)は本発明の第2実施形態に係るマイクロ
フローセンサの一例を示す概略平面図であり、(b)は
図4(a)のB−B線断面図である。
4A is a schematic plan view showing an example of a microflow sensor according to a second embodiment of the present invention, and FIG. 4B is a sectional view taken along line BB of FIG. 4A.

【図5】従来のマイクロフローセンサを示す概略平面図
である。
FIG. 5 is a schematic plan view showing a conventional microflow sensor.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11 ダイアフラム 12 マイクロヒータ 13,14,15,16 対サーモパイル 11 diaphragm 12 Micro heater 13,14,15,16 vs. thermopile

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 計測対象流体の気流中に配設されるマイ
クロヒータの上流側及び下流側のそれぞれに対称的に配
置される2個の温度センサからなる対温度センサを少な
くとも二組備え、上記各対温度センサを各組毎に上記マ
イクロヒータからの距離が各々異なるように配置してな
り、 上記少なくとも二組の対温度センサが、上記マイクロヒ
ータに近い対温度センサほど、上記マイクロヒータから
離れた対温度センサよりも、上記計測対象流体からの熱
量に対する上記各対温度センサ感温部の温度上昇感度が
高い温度センサで構成されている ことを特徴とするマイ
クロフローセンサ。
1. At least two pairs of temperature sensors each comprising two temperature sensors symmetrically arranged on each of an upstream side and a downstream side of a micro-heater arranged in an air flow of a fluid to be measured are provided. Do not arrange each pair of temperature sensors so that the distance from the micro heater is different for each group.
Ri, said at least two sets of pairs temperature sensor, the Maikurohi
The closer to the temperature sensor the temperature sensor is,
Heat from the fluid to be measured, rather than a remote temperature sensor
The temperature rise sensitivity of each temperature sensor's temperature sensing part with respect to the amount
A microflow sensor characterized by being composed of a high temperature sensor.
【請求項2】 計測対象流体の気流中に配設されるマイ
クロヒータの上流側及び下流側のそれぞれに対称的に配
置される2個の温度センサからなる対温度センサを少な
くとも二組備え、上記計測対象流体からの熱量に対する
上記各対温度センサの感温部の温度上昇感度、各組毎
に各々異なる対温度センサで形成されていることを特徴
とするマイクロフローセンサ。
2. At least two pairs of temperature sensors, each of which has two temperature sensors symmetrically arranged on the upstream side and the downstream side of the micro-heater arranged in the air flow of the fluid to be measured, are provided. micro flow sensor temperature rise sensitivity of the temperature sensing portion of each pair temperature sensors for heat from the measurement object fluid, characterized in that it is formed at each different pair temperature sensors for each set.
【請求項3】 上記少なくとも二組の対温度センサが、
それぞれ対温度センサ感温部の熱容量が各々異なるよう
に形成されていることを特徴とする請求項記載のマイ
クロフローセンサ。
3. The at least two pairs of temperature sensors include:
3. The micro flow sensor according to claim 2, wherein the temperature sensors have different heat capacities from each other.
【請求項4】 上記少なくとも二組の対温度センサが、
それぞれの対温度センサ感温部とセンサ基体との熱抵抗
を各々異なるように形成してなることを特徴とする請求
項2又は3記載のマイクロフローセンサ。
4. The at least two pairs of temperature sensors include:
Micro flow sensor according to claim 2 or 3, wherein the comprising the thermal resistance between each pair temperature sensor temperature sensing unit and the sensor substrate is different from each other so formed.
【請求項5】 上記少なくとも二組の対温度センサが、
各組毎に異なる配線パターンで形成されていることを特
徴とする請求項2〜の何れかに記載のマイクロフロー
センサ。
5. The at least two pairs of temperature sensors include:
Micro flow sensor according to claim 2-4, characterized in that it is formed by different wiring patterns for each set.
【請求項6】 上記少なくとも二組の対温度センサが、
各組毎に異なる材質のものからなることを特徴とする請
求項1〜の何れかに記載のマイクロフローセンサ。
6. The at least two pairs of temperature sensors include:
Micro flow sensor according to any one of claims 1 to 5, characterized in that it consists of different materials for each set.
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