JPH0285723A - ホツトフイルム形空気流量計 - Google Patents

ホツトフイルム形空気流量計

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JPH0285723A
JPH0285723A JP63236503A JP23650388A JPH0285723A JP H0285723 A JPH0285723 A JP H0285723A JP 63236503 A JP63236503 A JP 63236503A JP 23650388 A JP23650388 A JP 23650388A JP H0285723 A JPH0285723 A JP H0285723A
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flow rate
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hot film
heating
resistor
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Tadao Suzuki
忠雄 鈴木
Kaoru Uchiyama
薫 内山
Mitsukuni Tsutsui
筒井 光圀
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明はホットフィルム形空気流量計に関し、例えば自
動車の内燃機関に吸入される空気の流量を計測するのに
好適な流量計に関する。
[従来の技術] 従来のこの種のホットフィルム形空気流量計における傍
熱式ホットフィルムは、SAEペーパー880560に
記載されているように、Oo25mm程度の絶縁基板の
一方の表面に平面的に流量検出抵抗と加熱抵抗を並設し
、更に温度検出抵抗と調整抵抗も並設した構成である。
[発明が解決しようとする課題] しかしながらこのように、基板の一方の表面に流量検出
抵抗と加熱抵抗を平面的に並設すると熱伝導速度が遅く
応答性と温度分布が悪く、また。
温度検出抵抗が加熱抵抗からの加熱を受けやすいために
十分な検出精度が得られないという問題があった。
従って本発明の目的は、傍熱式ホットフィルムを用いた
この種のホットフィルム形空気流量計の検出精度を向上
することにある。
[課題を解決するための手段] 本発明はこの目的を達成するために、空気流量を計測す
る流量検出抵抗と該流量検出抵抗を一定温度に加熱する
加熱抵抗とを備えた傍熱式ホットフィルムと、空気温度
を検出する温度検出抵抗とを備えたホットフィルム形空
気流量計において。
前記流量検出抵抗と前記加熱抵抗を絶縁板を介して厚み
方向に積層した構造の傍熱式ホットフィルムとし、該傍
熱式ホットフィルムと前記温度検出抵抗を基板上に平面
的に並設したことを特徴とする。
[作用コ 加熱抵抗は流量検出抵抗と対面した状態でこれを加熱す
るので流量検出抵抗を効率よく高速に均一に加熱するこ
とができ、従って検出精度を向上させることができる。
[実施例] 以下、本発明の実施例を図面を参照して説明する。
第1図および第2図は内燃機関への吸気通路に設けたホ
ットフィルム式空気流量計の例を示している。
ボディ1の外側からその側壁を貫通して内部の空気通路
1aに進出するようにするように取付けられたNA紳基
板2は、その表面が空気通路1a内を流れる吸入空気3
の流れと平行になるように該空気通路1a内に位置して
いる。そして前記絶縁基板2の表面には”温度検出抵抗
と傍熱式ホットフィルムが厚膜印刷または蒸着によって
形成されている。絶縁基板2は長さ20mm、IIil
Omm。
厚さ0.25mmのセラミック板であり、その表面の気
流上流側領域には導体電極4a、4bが形成され、下流
側領域には導体電極4c、4dおよび4e、4fが形成
される。電極導体4a、4bの間には該電極導体と接続
するように温度検出抵抗5が形成される。電極導体4e
、4fの間には該電極導体と接続するように加熱抵抗体
6が形成され、その後、電極導体4c、4d、4e、4
fおよび加熱抵抗6の表面は電極導体4c、4d上の接
続患部7a、7bを残して誘電ガラスの20〜30μm
の絶縁層8によって被われる。流量検出抵抗9はこのガ
ラス絶縁層8の上に前記接続窓部7a、7bを通して前
記電極導体4c、4dと接続されるように形成されて厚
み方向に積層した構造の傍熱式ホットフィルムが構成さ
れる。
そして、前記温度検出抵抗5と加熱抵抗6と流量検出抵
抗9は前記電極導体48〜4fによってボディ外側の制
御モジュール10に接続される。
このような構成の温度検出抵抗5は傍熱式ホットフィル
ムの上流側にあるので加熱抵抗6からの熱影響を受けに
くく吸入空気の温度を正確に電気信号に変換することが
できる。そして、加熱抵抗6は薄い絶縁層8を介して面
対向で流量検出抵抗9を加熱するので、該流量検出抵抗
9を高速に均一に加熱することができる。
第3図はこのような温度検出抵抗5と加熱抵抗6と流量
検出抵抗9を用いた流量計の電気回路を示している。温
度検出抵抗(抵抗値RT)5と流量検出抵抗(抵抗値R
5)9と調整抵抗(抵抗値R1,R2)11,12とは
ブリッジ回路を構成している。比較増幅器13は前記ブ
リッジ回路の出力信号を比較増幅してトランジスタ14
を駆動し、該ブリッジ回路が電気的に平衡した状態とな
るように前記加熱抵抗6への給電を制御して流量検出抵
抗9を加熱し該流量検出抵抗9の電気抵抗値を変化させ
る。このとき加熱抵抗6の端子から得られる端子電圧が
吸入空気流量を示す電気信号vOとして外部回路に導出
される。なお、参照符号15は電源を示している。
このような電気回路において、量産した流量計において
電気信号vOのバラツキを少なくするためには、温度検
出抵抗5の抵抗値RTと流量検出抵抗9の抵抗値R8の
比R8/RTが一定の関係に調整されていることが必要
である。この調整は両抵抗5,9を形成した後にレーザ
トリミングで温度検出抵抗5に切欠き5aを形成するこ
とによってなされる。
第4図と第5図は前記した実施例の絶縁基板2表面の加
熱抵抗領域と傍熱式ホットフィルム領域の間に溝2aを
形成して熱伝達面を制限し、加熱抵抗5からの熱が傍熱
式ホットフィルムに伝達されに<<シた例である。
加熱抵抗5からの熱が傍熱式ホットフィルムに伝達され
にくくするためには、加熱抵抗5を絶縁基板2の傍熱式
ホットフィルムと反対側の表面に形成する構成をとって
もよい。
第6図は前記した実施例の絶縁基板2の代りに半導体基
板16を用いた例を示している。半導体基板16の吸入
空気3の気流上流側の加熱抵抗領域がN形半導体16a
で構成され、気流下流側の傍熱式ホットアイルム領域が
P形半導体16bで構成されている。N形半導体16a
の表面には絶縁用SiO膜17aを介して電極導体4a
、4bと温度検出抵抗5が形成され、P形半導体16b
の表面にはその両縁部に電極導体4b、4cが形成され
、その内側には#!縁用SiO膜17bを介して電極導
体4e、4fと流量検出抵抗9が形成される。
この実施例において、P形半導体16bは電極導体4c
、4dを介して給電されて発熱する加熱抵抗として利用
されるので、構成要素を有効活用した構造簡単な流量計
が得られるとともに、半導体技術を利用してコスト低減
を図ることができる利点がある。
第7図に示した実施例は、傍熱式ホットフィルム領域に
メタライズにより加熱抵抗5を形成したセラミックス基
板18a、18bを前記加熱抵抗5を挾んで積層した多
層基板18を用い、前記加熱抵抗5挾持しない温度検出
抵抗領域の表面に電極導体4a、4bと加熱抵抗5を形
成し、前記加熱抵抗5を挾持した傍熱式ホットフィルム
領域の表面に電極導体4e、4fと流量検出抵抗9が形
成される。加熱抵抗5はスルーホール接続(図示せず)
を介して給電する。この流量計の構成は、基板18の表
面に電極導体4a、4bと温度検出抵抗5と電極導体4
e、4fと流量検出抵抗9を同様に並設すればよいので
、構造が単純化する効果が得られる。
以上に述べたようなホットフィルム形空気流量計は、内
燃機関に吸入される空気の流量を計測するのに利用でき
るほか、電気掃除機の空気吸入量計測、コンピュータユ
ニットの冷却空気流量計測およびプラントの気体流量計
測に利用できる。
[発明の効果] 本発明は前述したように、流量検出抵抗と対面した加熱
抵抗で該流量検出抵抗を加熱するので該流量検出抵抗を
効率よく高速に均一に加熱することができ、従って検出
精度を向上させることができる効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
図面は本発明の実施例を示すもので、第1図および第3
図は内燃機関への吸入通路に設けたホットフィルム式空
気流量計の例を示しており、第1は他の実施例の要部を
示すもので、第4図は斜視図、第5図〜第7図は横断平
面図である。 2・・・・・・絶縁基板、3・・・・・・吸入空気、4
a〜4f・・・・・・電極導体、5・・・・・・温度検
出抵抗、6・・・・・・加熱第 1!II! O 2絶縁基板    6  加熱抵抗 3    設λ空%J     8  絶臓漕4a〜4
f a掻ルは    9 た童擾工抵枕5    1度
1今比抵抗。 第2図 t   QCLfe    i+r   LKJ第3 
閣 第4図 第5図 第6図 第7図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、空気流量を計測する流量検出抵抗と該流量検出抵抗
    を一定温度に加熱する加熱抵抗とを備えた傍熱式ホット
    フィルムと、空気温度を検出する温度検出抵抗とを備え
    たホットフィルム形空気流量計において、 前記流量検出抵抗と前記加熱抵抗を絶縁板を介して厚み
    方向に積層した構造の傍熱式ホットフィルムとし、該傍
    熱式ホットフィルムと前記温度検出抵抗を基板上に平面
    的に並設したことを特徴とするホットフィルム形空気流
    量計。 2、特許請求の範囲第1項において、前記基板には前記
    傍熱式ホットフィルムと前記温度検出抵抗の間に位置し
    た溝が形成されたことを特徴とするホットフィルム形空
    気流量計。3、空気流量を計測する流量検出抵抗と該流
    量検出抵抗を一定温度に加熱する加熱抵抗とを備えた傍
    熱式ホットフィルムと、空気温度を検出する温度検出抵
    抗とを備えたホットフィルム形空気流量計において、 前記流量検出抵抗と前記加熱抵抗を絶縁板を介して厚み
    方向に積層した構造の傍熱式ホットフィルムとし、該傍
    熱式ホットフィルムを基板上の一方の表面に設け、前記
    温度検出抵抗を前記基板上の他方の表面に設けたことを
    特徴とするホットフィルム形空気流量計。 4、空気流量を計測する流量検出抵抗と該流量検出抵抗
    を一定温度に加熱する加熱抵抗とを備えた傍熱式ホット
    フィルムと、空気温度を検出する温度検出抵抗とを備え
    たホットフィルム形空気流量計において、 N形半導体領域とP形半導体領域を有する半導体基板の
    表面にSiO膜を設け、N形半導体領域の前記SiO膜
    上に前記温度検出抵抗を形成し、P形半導体領域の前記
    SiO膜上に前記流量検出抵抗を形成するとともに該P
    形半導体を前記加熱抵抗として傍熱形ホットフィルムと
    したことを特徴とするホットフィルム形空気流量計。 5、空気流量を計測する流量検出抵抗と該流量検出抵抗
    を一定温度に加熱する加熱抵抗とを備えた傍熱式ホット
    フィルムと、空気温度を検出する温度検出抵抗とを備え
    たホットフィルム形空気流量計において、 前記流量検出抵抗と前記温度検出抵抗を基板表面に平面
    的に並設し、前記基板は前記流量検出抵抗領域の内部に
    前記加熱抵抗を備えた多層基板としたことを特徴とする
    ホットフィルム形空気流量計。 6、特許請求の範囲第1項または第2項または第3項ま
    たは第4項または第5項において、前記温度検出抵抗は
    傍熱式ホットフィルムよりも上流に配置したことを特徴
    とするホットフィルム形空気流量計。
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JP2006113064A (ja) * 2004-10-13 2006-04-27 Therm-O-Disc Inc 流体の流速センサおよびその動作方法
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