JP5062657B2 - ヒータ付きセンサチップの異常検出装置及び異常検出方法 - Google Patents
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Description
被測定媒体である気体を加熱するヒータをチップ上に備えたヒータ付きセンサチップの異常検出装置であって、
前記ヒータ付きセンサチップは、燃焼機器の一部をなし水蒸気を含んだ気体が流れる流路に設置されるようになっており、かつチップ上に異方性エッチングにより膜状のダイアフラムを形成すると共に、当該ダイアフラムの下にキャビティを形成し、前記ダイアフラム上にヒータが配置され、
前記ヒータは抵抗ブリッジ回路の一部を構成すると共に、電源から電力を供給されるようになっており、かつ前記ヒータがその周囲の気体と同時に温度上昇することで当該ヒータの消費電力が小さくなるようになっており、
前記ヒータ付きセンサチップが、前記ヒータの上流側と下流側の温度バランスの変化を検出することでセンサチップ上の気体の流速を計測するようになっており、
かつ前記ダイアフラム上に形成されたヒータが破損していない状態で、前記ヒータを加熱するための電圧が、前記ヒータが正常に作動している状態における電圧の範囲を超えて電源電圧に近づいた場合に、前記気体中の水蒸気が結露して前記ヒータ付きセンサチップ表面が水で覆われたことを知らせる異常発生信号を出力することを特徴としている。
被測定媒体である気体を加熱するヒータをチップ上に備えたヒータ付きセンサチップの異常検出装置であって、
前記ヒータ付きセンサチップは、燃焼機器の一部をなし水蒸気を含んだ気体が流れる流路に設置されるようになっており、かつチップ上に異方性エッチングにより膜状のダイアフラムを形成すると共に、当該ダイアフラムの下にキャビティを形成し、前記ダイアフラム上にヒータが配置され、
前記ヒータは抵抗ブリッジ回路の一部を構成すると共に、電源から電力を供給されるようになっており、かつ前記ヒータがその周囲の気体と同時に温度上昇することで当該ヒータの消費電力が小さくなるようになっており、
前記ヒータ付きセンサチップが、前記ヒータを加熱することによって被測定対象としての気体の熱物性を検出するようになっており、
かつ前記ダイアフラム上に形成されたヒータが破損していない状態で、前記ヒータを加熱するための電圧が、前記ヒータが正常に作動している状態における電圧の範囲を超えて電源電圧に近づいた場合に、前記気体中の水蒸気が結露して前記ヒータ付きセンサチップ表面が水で覆われたことを知らせる異常発生信号を出力することを特徴としている。
被測定媒体である気体を加熱するヒータをチップ上に備えたヒータ付きセンサチップの異常検出方法であって、
前記ヒータ付きセンサチップは、前記ヒータを加熱することによって被測定対象としての気体の流速もしくは熱物性を検出するためのものであり、
前記ヒータ付きセンサチップは、燃焼機器の一部をなし水蒸気を含んだ気体が流れる流路に設置されるようになっており、かつチップ上に異方性エッチングにより膜状のダイアフラムを形成すると共に、当該ダイアフラムの下にキャビティを形成し、前記ダイアフラム上にヒータが配置され、
前記ヒータは抵抗ブリッジ回路の一部を構成すると共に、電源から電力を供給されるようになっており、かつ前記ヒータがその周囲の気体と同時に温度上昇することで当該ヒータの消費電力が小さくなるようになっており、
前記ダイアフラム上に形成されたヒータが破損していない状態で、前記ヒータを加熱するための電圧が、前記ヒータが正常に作動している状態における電圧の範囲を超えて電源電圧に近づいた場合に、前記気体中の水蒸気が結露して前記ヒータ付きセンサチップ表面が水で覆われたことを知らせる異常発生信号を出力することを特徴としている。
10 (ヒータ付き)センサチップ
20 センサ制御回路
30 電圧検出部(マイクロコンピュータ)
40 処理部(マイクロコンピュータ)
50 燃焼機器、燃料電池、ガス成分分析器
100 流路
R1,R2,R3 抵抗素子
Rd 下流側測温抵抗体
Rh ヒータ抵抗体
Rr 周囲温度検出用抵抗体
Ru 上流側測温抵抗体
t1 経過時間
UB オペアンプ
V1,V2 電圧
Va,Vb 電圧
Vcc 電源電圧
Vt 閾値
Claims (3)
- 被測定媒体である気体を加熱するヒータをチップ上に備えたヒータ付きセンサチップの異常検出装置であって、
前記ヒータ付きセンサチップは、燃焼機器の一部をなし水蒸気を含んだ気体が流れる流路に設置されるようになっており、かつチップ上に異方性エッチングにより膜状のダイアフラムを形成すると共に、当該ダイアフラムの下にキャビティを形成し、前記ダイアフラム上にヒータが配置され、
前記ヒータは抵抗ブリッジ回路の一部を構成すると共に、電源から電力を供給されるようになっており、かつ前記ヒータがその周囲の気体と同時に温度上昇することで当該ヒータの消費電力が小さくなるようになっており、
前記ヒータ付きセンサチップが、前記ヒータの上流側と下流側の温度バランスの変化を検出することでセンサチップ上の気体の流速を計測するようになっており、
かつ前記ダイアフラム上に形成されたヒータが破損していない状態で、前記ヒータを加熱するための電圧が、前記ヒータが正常に作動している状態における電圧の範囲を超えて電源電圧に近づいた場合に、前記気体中の水蒸気が結露して前記ヒータ付きセンサチップ表面が水で覆われたことを知らせる異常発生信号を出力することを特徴とするヒータ付きセンサチップの異常検出装置。 - 被測定媒体である気体を加熱するヒータをチップ上に備えたヒータ付きセンサチップの異常検出装置であって、
前記ヒータ付きセンサチップは、燃焼機器の一部をなし水蒸気を含んだ気体が流れる流路に設置されるようになっており、かつチップ上に異方性エッチングにより膜状のダイアフラムを形成すると共に、当該ダイアフラムの下にキャビティを形成し、前記ダイアフラム上にヒータが配置され、
前記ヒータは抵抗ブリッジ回路の一部を構成すると共に、電源から電力を供給されるようになっており、かつ前記ヒータがその周囲の気体と同時に温度上昇することで当該ヒータの消費電力が小さくなるようになっており、
前記ヒータ付きセンサチップが、前記ヒータを加熱することによって被測定対象としての気体の熱物性を検出するようになっており、
かつ前記ダイアフラム上に形成されたヒータが破損していない状態で、前記ヒータを加熱するための電圧が、前記ヒータが正常に作動している状態における電圧の範囲を超えて電源電圧に近づいた場合に、前記気体中の水蒸気が結露して前記ヒータ付きセンサチップ表面が水で覆われたことを知らせる異常発生信号を出力することを特徴とするヒータ付きセンサチップの異常検出装置。 - 被測定媒体である気体を加熱するヒータをチップ上に備えたヒータ付きセンサチップの異常検出方法であって、
前記ヒータ付きセンサチップは、前記ヒータを加熱することによって被測定対象としての気体の流速もしくは熱物性を検出するためのものであり、
前記ヒータ付きセンサチップは、燃焼機器の一部をなし水蒸気を含んだ気体が流れる流路に設置されるようになっており、かつチップ上に異方性エッチングにより膜状のダイアフラムを形成すると共に、当該ダイアフラムの下にキャビティを形成し、前記ダイアフラム上にヒータが配置され、
前記ヒータは抵抗ブリッジ回路の一部を構成すると共に、電源から電力を供給されるようになっており、かつ前記ヒータがその周囲の気体と同時に温度上昇することで当該ヒータの消費電力が小さくなるようになっており、
前記ダイアフラム上に形成されたヒータが破損していない状態で、前記ヒータを加熱するための電圧が、前記ヒータが正常に作動している状態における電圧の範囲を超えて電源電圧に近づいた場合に、前記気体中の水蒸気が結露して前記ヒータ付きセンサチップ表面が水で覆われたことを知らせる異常発生信号を出力することを特徴とするヒータ付きセンサチップの異常検出方法。
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