JPH0329859A - Gas type angular velocity detector - Google Patents

Gas type angular velocity detector

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JPH0329859A
JPH0329859A JP16576389A JP16576389A JPH0329859A JP H0329859 A JPH0329859 A JP H0329859A JP 16576389 A JP16576389 A JP 16576389A JP 16576389 A JP16576389 A JP 16576389A JP H0329859 A JPH0329859 A JP H0329859A
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angular velocity
passage
temperature
type angular
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常夫 高橋
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池上 雅幸
Tomoyuki Nishio
友幸 西尾
Takahiro Gunji
貴浩 郡司
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Abstract

PURPOSE:To detect the temp. change of gas at proper temp. by forming a gas passage and a bridge part to a semiconductor substrate by etching and providing a gas temp. detecting resistor composed of a metal having high resistance temp. coefficient to the bridge part. CONSTITUTION:Semicircles and half grooves are respectively formed to lower and upper semiconductor substrates 1, 2 by etching and both substrates are superposed one upon another to form a nozzle orifice 3 and a gas passage 4. The bridge part 5 stretched across the gas passage 4 is formed to the substrate 1 by etching and a gas temp. detecting resistor 6 composed of a metal material having high resistance temp. coefficient is provided to the bridge part 5. The bridge part 5 is provided on the upstream side of the passage 4 in the vicinity of a pair of the heat wires 71, 72 symmetrically provided on both sides of the center line of the passage 4. By applying voltage to the resistor 6, the temp. of the gas in the vicinity of the heat wires 71, 72 can be detected from the change of the resistance value of said resistor 6 without disturbing the gas flow in the passage 4.

Description

【発明の詳細な説明】 進1じ赴 本発明は、検出器本体に作用する角速度を検出するガス
式角速度検出器に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a gas type angular velocity detector that detects angular velocity acting on a detector body.

−tL果丑』i 一般に、ガス式角速度検出器は、第5図に示すように,
密閉したケーシング1l内で、ノズル孔12からガス通
路13内に一対のフローセンサl4に向かってガス流を
噴出させておき、第6図に示すように、検出器本体に角
速度ωが加わってガス流が中心線〇一〇からずれεを生
じて一方に偏向したときに、フローセンサ14における
抵抗温度係数の大きなタングステンなどからなる一対の
ヒートワイヤ141,142に生ずる感温出力の差をと
り出して、そのとき検出器本体に作用する角速度ωの向
きおよび大きさを検出するようにしている。
In general, a gas type angular velocity detector, as shown in Fig. 5,
Inside the sealed casing 1l, a gas flow is ejected from the nozzle hole 12 into the gas passage 13 toward a pair of flow sensors l4, and as shown in FIG. When the flow deviates from the center line 〇1〇 and is deflected to one side, the difference in temperature sensing output that occurs between the pair of heat wires 141 and 142 made of tungsten or the like with a large resistance temperature coefficient in the flow sensor 14 is extracted. Then, the direction and magnitude of the angular velocity ω acting on the detector body at that time are detected.

その一対のヒー1−ワイヤ141,142は、ノズル孔
12およびガス通路l3の中心線〇一〇に対して左右対
象となるように配設されており、検出器本体に横方向の
角速度ωが何ら作用しないときにはノズル孔l2から噴
出されたガスがその中心線○−○に沿ってまっすぐ流れ
て各ヒー1−ワイヤ14],142に均等に当たり、そ
の各ヒートワイヤ141..142に対する放熱量を等
しくしている。
The pair of heat wires 141 and 142 are arranged symmetrically with respect to the center line 〇10〇 of the nozzle hole 12 and the gas passage 13, and the lateral angular velocity ω is applied to the detector body. When no action is taking place, the gas ejected from the nozzle hole l2 flows straight along its center line ○-○ and evenly hits each heat wire 14], 142, and each heat wire 141. .. The amount of heat dissipated to 142 is made equal.

したがって、このようなガス式角速度検出器を移動体に
搭載すれば、移動体の移動方向の変化量を求めることが
できるようになる。
Therefore, if such a gas type angular velocity detector is mounted on a moving object, it becomes possible to determine the amount of change in the moving direction of the moving object.

第5図中、15はダイアフラム式のポンプを示しており
、そのボンプI5によってケーシング11内にとじ込め
られたガスを流路16を通してノズル孔12に送って、
ケーシングI1内にガスを常時循環させるようにしてい
る。I7は、ノズル孔■2からガス通路13内に噴出さ
れるガス流を整流する整流孔である。
In FIG. 5, reference numeral 15 indicates a diaphragm type pump, and its pump I5 sends the gas contained in the casing 11 through the flow path 16 to the nozzle hole 12.
Gas is constantly circulated within the casing I1. I7 is a rectifying hole that rectifies the gas flow jetted into the gas passage 13 from the nozzle hole (2).

しかしてこのようなガス式角速度検出器にあっては、一
対に設けられるヒー1−ワイヤ141,142として、
その各抵抗温度特性が全く同一のものを揃えるのが難か
しく、抵抗温度特性に差異があると、検出器本体に何ら
角速度ωが作用していない零レート時にあっても、その
ときの温度に応して各ヒートワイヤ14].,142が
示す抵抗値の差によって検出器に出力を生じてしまうこ
とになる。
However, in such a gas type angular velocity detector, the pair of heater wires 141 and 142 are
It is difficult to prepare resistors with exactly the same resistance-temperature characteristics, and if there are differences in the resistance-temperature characteristics, even at zero rate when no angular velocity ω is acting on the detector body, the temperature at that time will change. correspondingly each heat wire 14]. , 142 causes an output to be generated in the detector.

したがって、その零レー1・時の検出器の出力分−3一 4 を実際の角速度ωの検出出力からオフセットする必要が
あるが、ガス温度が変化すると零レート時の出力が変動
してしまうので、温度センサによってガス式角速度検出
器内のガス温度を検出して、その検出温度に応じたオフ
セッ1一値をコンピュータによって予測するようにして
いる。
Therefore, it is necessary to offset the output of the detector at zero rate 1・hour by −3−4 from the detected output of the actual angular velocity ω, but since the output at zero rate will fluctuate if the gas temperature changes. The gas temperature in the gas type angular velocity detector is detected by a temperature sensor, and the offset 1 value corresponding to the detected temperature is predicted by a computer.

従来では、ガス式角速度検出器内に温度センサを設ける
際、それをヒートワイヤ対の近傍のガス通路内に設゛け
るのではガス流を乱し,またその部分の構造が複雑にな
ってしまうので、その温度センサをガス通路外のヒート
ワイヤ対から離れたところに設置するようにしているが
、ヒートワイヤ対の部分におけるガス温度を正確に検出
することができないものとなっている。
Conventionally, when installing a temperature sensor in a gas-type angular velocity detector, installing it in the gas passage near the pair of heat wires would disturb the gas flow and complicate the structure of that part. Therefore, the temperature sensor is installed outside the gas passage away from the pair of heat wires, but it is not possible to accurately detect the gas temperature at the pair of heat wires.

また従来では、温度センサとして高感度、高性能のサー
ミスタを使用しているが、ヒートワイヤ対に比へると温
度に対する感応時の感度,性能に差があって、ヒートワ
イヤ対にかかるガス温度の変化を検出するには必ずしも
精度的に充分とはいえないものとなっている。
Conventionally, a high-sensitivity, high-performance thermistor is used as a temperature sensor, but compared to a heat wire pair, there is a difference in sensitivity and performance when sensing temperature, and the gas temperature applied to the heat wire pair is different. It cannot be said that the accuracy is necessarily sufficient to detect changes in .

さらに従来では、一対に設けられるヒー1−ワイヤ14
+,142の各抵抗温度特性の違いから生ずる出力分を
オフセッ1・させる際、外部温度によって検出器内部の
ガス温度が変化するとオフセット値が変動してしまうの
で、それを避(プるために検出器本体を恒温槽内に設置
するようにしている。
Furthermore, conventionally, the heater 1-wire 14 provided in a pair
When offset the output generated from the difference in the temperature characteristics of the + and 142 resistances, the offset value will fluctuate if the gas temperature inside the detector changes due to the external temperature. The main body of the detector is installed in a constant temperature bath.

しかし、それによれば、検出器全体を恒温に維持させる
ので恒温槽が大きくなってしまうとともに、外部から検
出器内部のガスをあたためるのでガス温度を制御するの
に時間がかかるものとなっている。
However, according to this method, the entire detector is maintained at a constant temperature, resulting in a large constant temperature bath, and the gas inside the detector is heated from the outside, so it takes time to control the gas temperature.

.毘蝮 本発明は以上の点を考慮してなされたもので、ガス通路
上におけるヒー1−ワイヤ対の近傍のガス温度をガス流
を乱すことなく検出するとともに、ヒートワイヤ対に応
じた適切な精度をもってガス温度の変化を検出すること
ができるガス温度検出手段をそなえたガス式角速度検出
器を提供するものである。
.. The present invention has been made in consideration of the above points, and it detects the gas temperature near the heat wire pair on the gas passage without disturbing the gas flow, and also detects the gas temperature in the vicinity of the heat wire pair on the gas passage. The object of the present invention is to provide a gas type angular velocity detector equipped with a gas temperature detection means that can accurately detect changes in gas temperature.

また本発明は、ガス通路を流れるガスを直接に加熱また
は冷却させるようにした構造的に優れたガス式角速度検
出器を提供するものである。
The present invention also provides a structurally superior gas type angular velocity detector that directly heats or cools the gas flowing through the gas passage.

粟血 以下、添{=J図面を参照して本発明の一実施例につい
て詳述する。
EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, one embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

本発明によるガス式角速度険出器にあっては、第l図な
いし第4図に示すように、それぞれ半導体基板にノズル
孔3を形成する半孔31とそれにつながるガス通路4を
形成する半溝41とがエッチングによって形威された下
側半導体基板lと上側半導体基板2とを、それぞれの半
孔31および半溝41をつき合せるように重ねて、両者
を接着させることによってノズル孔3およびガス通路4
を構戒するようにしている。
In the gas-type angular velocity ejector according to the present invention, as shown in FIGS. The nozzle hole 3 and the gas aisle 4
I try to be careful about this.

その際、特に本発明では、ガス通路4を形成する下側半
導体基板■に、ガス通路4にかかるブリッジ部5をエッ
チングによって形成し、そのブリッジ部5に抵抗温度係
数の大きな金属材料からなるガス温度検出用抵抗体6を
設けている。
In this case, in particular, in the present invention, a bridge part 5 spanning the gas passage 4 is formed on the lower semiconductor substrate (2) forming the gas passage 4 by etching, and the bridge part 5 is filled with a gas made of a metal material having a large temperature coefficient of resistance. A temperature detection resistor 6 is provided.

そのブリッジ部5は、ガス通路4の中心線○○の両側に
対称に設けられる一対のヒー1−ワイヤ71.72の近
傍で、かつガス通路4の上流側に設けられる。
The bridge portion 5 is provided on the upstream side of the gas passage 4 in the vicinity of the pair of heel wires 71 and 72 that are symmetrically provided on both sides of the center line ○○ of the gas passage 4.

ガス温度検出用抵抗体6としては、それが、ヒートワイ
ヤ71.72と同一のタングステンや白金からなる金属
材料をブリッジ部5の面」二に蒸着したうえで、その金
属をブリッジ部の架設方向にライン状にエッチングし、
1−リミングすることによって形威されている。
The gas temperature detection resistor 6 is made by depositing the same metal material of tungsten or platinum as the heat wires 71 and 72 on the surface of the bridge part 5, and then depositing the metal in the direction in which the bridge part is constructed. etched in a line shape,
1- Prominent by rimming.

また、そのブリッジ部5の両端側の半導体基板l上には
、ガス温度検出用抵抗体6と同一の金属材料を蒸着し、
それをエッチングし、1・リミングすることによってガ
ス温度検出用抵抗体6につながる電極部8が形成されて
いる。
Further, on the semiconductor substrate l on both end sides of the bridge portion 5, the same metal material as the gas temperature detection resistor 6 is vapor-deposited.
By etching and rimming it, an electrode portion 8 connected to the gas temperature detection resistor 6 is formed.

前記ヒー1−ワイヤ71.72’は、下側半導体基板■
をエッチングすることによって形威されたブリッジ部9
の面上に、タングステンまたは白金などの抵抗温度係数
の大きな金属を蒸着したうえで、それをエッチングし、
1−リミングすることによって所定のパターンをもって
形威されている。
The heat 1-wires 71 and 72' are connected to the lower semiconductor substrate.
Bridge part 9 shaped by etching
A metal with a high temperature coefficient of resistance, such as tungsten or platinum, is deposited on the surface of the metal, and then etched.
1- It is shaped with a predetermined pattern by rimming.

7 8 その際、充分な長さをもってガス流の偏向を感度良く検
知できるように、全長が長くなるようなパターンをもっ
て各ヒー1−ワイヤ71.,72が形成される。
7 8 At that time, each heating wire 71. is connected in a pattern such that the total length is long so that the deflection of the gas flow can be detected with sufficient sensitivity with sufficient length. , 72 are formed.

ブリソジ部5とブリッジ部9とは、それが同じ高さにな
るように形威されている。
The bridge portion 5 and the bridge portion 9 are shaped so that they are at the same height.

また、ブリッジ部9の両端側の半導体基板1上には、ヒ
ートワイヤ71.72と同一の金属材料を蒸着し、それ
をエッチングし、1・リミングすることによって各ヒー
1−ワイヤ71.72にそれぞれつながる電極部■0が
形威されている。
Furthermore, the same metal material as the heat wires 71.72 is deposited on the semiconductor substrate 1 on both end sides of the bridge portion 9, etched, and rimmed to form each heat wire 71.72. The electrode parts ■0 connected to each other are shown.

このように構成されたものでは、ガス温度検出用抵抗体
6に一定電圧をかけておくことによって、その抵抗値の
変化からガス温度を電気的に検出することができるよう
になる。
With this configuration, by applying a constant voltage to the gas temperature detection resistor 6, the gas temperature can be electrically detected from a change in the resistance value.

その際、本発明では、ガス通路4を横切るブリッジ部5
上にライン状のガス温度検出用抵抗体6を設けるように
しているので、ガス通路4におけるガス流を乱すことな
くヒートワイヤ71.72の近傍のガス温度を検出する
ことができる。
At that time, in the present invention, a bridge portion 5 that crosses the gas passage 4 is provided.
Since the line-shaped gas temperature detection resistor 6 is provided above, the gas temperature near the heat wires 71 and 72 can be detected without disturbing the gas flow in the gas passage 4.

このことは、特に、ヒー1−ワイヤ7],72が形威さ
れるブリッジ部9と同し高さになるように、ガス温度検
出用抵抗体6が形威されるブリッジ部5を設けているの
で、一層の効果が得られる。
This is particularly true when the bridge section 5 on which the gas temperature detection resistor 6 is formed is provided so as to be at the same height as the bridge section 9 on which the heater wires 7 and 72 are formed. Because of this, even more effects can be obtained.

また、ガス温度検出用抵抗体6が,ヒートワイヤ71.
72と同一の金属材料からなっているので、ヒートワイ
ヤ71.72がガス流の偏向を感温出力の差によって求
めるのと同じレベルの感度、精度でもってガス流の温度
変化を検出することができる。
Further, the gas temperature detection resistor 6 is connected to the heat wire 71.
Since the heat wires 71 and 72 are made of the same metal material as the heat wires 71 and 72, they can detect temperature changes in the gas flow with the same level of sensitivity and accuracy as the heat wires 71 and 72, which determine the deflection of the gas flow by the difference in temperature sensing output. can.

したがって本発明によれば、その検出されたガス温度に
したがって、そのときのガス温度に応じた検出器出力の
オフセット値の設定を高精度に行なわせることができる
ようになる。
Therefore, according to the present invention, the offset value of the detector output can be set with high precision in accordance with the detected gas temperature.

さらに本発明では、ガス通路4内の下側半導体基板1−
I:.に、半導体製造技術を用いて、ガス流の加熱素子
18および冷却素子19をそれぞれ一体的に形威してい
る。
Furthermore, in the present invention, the lower semiconductor substrate 1-
I:. In addition, the gas flow heating element 18 and cooling element 19 are each integrally formed using semiconductor manufacturing technology.

そのガス流の加熱素子18および冷却素子19としては
、例えば、p形半導体とn形半導体とを金属板電極を介
して接合して電流を流したときに、その接合部分に発熱
または吸収を生ずるペルチェ素子が用いられる。
As the heating element 18 and the cooling element 19 for the gas flow, for example, when a p-type semiconductor and an n-type semiconductor are joined via a metal plate electrode and a current is passed, heat generation or absorption occurs in the joint part. A Peltier element is used.

また、加熱素子■8として、ヒータ材となる金属を下側
半導体基板1上に蒸着したうえで、それを適宜パターン
をもってエッチングすることによって形成するようにし
てもよい。
Alternatively, the heating element 18 may be formed by depositing a metal serving as a heater material on the lower semiconductor substrate 1 and then etching it in an appropriate pattern.

このように本発明によれば、半導体製造技術を用いて、
比較的容易に、ガス通路4が形成される半導体基板1上
に加熱素子18および冷却素子19をそれぞれ一体化し
てコンパク1−に設置することができ、ガス通路4にお
けるガス流を乱すことなく、その加熱素子18および冷
却素子19によってガス通路4を流れるガスを直接に加
熱したり冷却させることができるようになる。
As described above, according to the present invention, using semiconductor manufacturing technology,
The heating element 18 and the cooling element 19 can be integrated and installed in the compact 1- on the semiconductor substrate 1 on which the gas passage 4 is formed relatively easily, without disturbing the gas flow in the gas passage 4. The heating element 18 and the cooling element 19 allow the gas flowing through the gas passage 4 to be directly heated or cooled.

したがって、検出器本体を小形化できるとともに、検出
器内部におけるガス温度の制御性が良好となり,一定の
ガス温度にまで迅速に立ち上げることができ、またガス
温度検出用抵抗体6によってガス温度を検出しながら加
熱素子■8および冷却素子19を適宜駆動することによ
り、ガス温度を一定に保持させる際の応答性が良いもの
となる。
Therefore, the detector main body can be made smaller, the gas temperature inside the detector can be better controlled, the gas temperature can be quickly raised to a certain level, and the gas temperature can be controlled by the gas temperature detection resistor 6. By appropriately driving the heating element 8 and the cooling element 19 while detecting the gas temperature, the responsiveness in keeping the gas temperature constant can be improved.

その際、一対に設けられるヒートワイヤ71.72の抵
抗温度特性からして、それに通電を開始する立」二げ時
の雰囲気温度を維持させることが温度ドリフ1・をなく
す点から好ましく、本発明によれば、その立」二げ時の
温度を維持するように直ちにガス温度の制御を行なわせ
ることができる。
In this case, considering the resistance temperature characteristics of the pair of heat wires 71 and 72, it is preferable to maintain the ambient temperature at the time of starting energization to the heat wires 71 and 72 from the viewpoint of eliminating temperature drift 1. According to this method, the gas temperature can be immediately controlled so as to maintain the temperature at the time of rising and cooling.

しかして、その場合には、ガス式角速度検出器を使用可
能状態に立ち上げるのに要する時間をなくすことも可能
になり、電源投入後直ちに角速度検出を精度良く行なわ
せることができるようになる。
In this case, it becomes possible to eliminate the time required to start up the gas type angular velocity detector into a usable state, and it becomes possible to perform angular velocity detection with high accuracy immediately after power is turned on.

なお本発明では、半導体製造技術を用いて、半導体基板
1,2をエッチングすることによってノズル孔3および
ガス通路4を形成するようにしているので、加工精度の
高いノズル孔3およびガス通路4を量産性良く得ること
ができる。
In the present invention, the nozzle hole 3 and the gas passage 4 are formed by etching the semiconductor substrates 1 and 2 using semiconductor manufacturing technology, so the nozzle hole 3 and the gas passage 4 can be formed with high processing precision. It can be obtained with good mass production.

したがって、加工精度の良いノズル孔3およびガス通路
4が得られることにより、検出器本体に11 −12− 角速度が何ら作用しないとき、ガス通路4の中心線〇一
〇に沿ってまっすぐ流れるガス流をノズル孔3から噴出
させて、ガス式角速度検出器の検出精度を有効に向上さ
せることができるようになる。
Therefore, by obtaining the nozzle hole 3 and the gas passage 4 with high processing accuracy, the gas flow that flows straight along the center line 〇1〇 of the gas passage 4 when no angular velocity acts on the detector body. is ejected from the nozzle hole 3, thereby effectively improving the detection accuracy of the gas type angular velocity detector.

なお、ノズル孔3を中心としてその少なくとも両側に対
称となるように、必要に応して、ガス通路4内に噴出さ
れるガス流を整流する整流孔(第5図参照)を、前述と
同様に、下側半導体基板1と上側半導体基板2とに整流
孔の半孔をそれぞれエッチングすることによって形成で
きることはいうまでもない。
Note that, if necessary, rectifying holes (see FIG. 5) for rectifying the gas flow ejected into the gas passage 4 are provided symmetrically on at least both sides of the nozzle hole 3, as described above. Needless to say, the rectifying holes can be formed by etching half holes in the lower semiconductor substrate 1 and the upper semiconductor substrate 2, respectively.

この整流孔を設ける場合にあっても、それを一律に精度
良く加工することができることになる。
Even if this rectifying hole is provided, it can be machined uniformly and accurately.

また本発明では、半導体製造技術によって一対のヒーI
−ワイヤ71.72を形成するようにしているので、同
時プロセスで各ヒートワイヤ71,72を精密加工する
ことができ、組成、結晶構造および抵抗温度特性などの
点でほとんどばらつきのない一対のヒー1へワイヤ71
.72を容易に得ることができるようになる。
Further, in the present invention, a pair of heat I
- Since the wires 71 and 72 are formed, each of the heat wires 71 and 72 can be precisely processed in a simultaneous process, and a pair of heat wires with almost no variation in composition, crystal structure, resistance temperature characteristics, etc. can be formed. 1 to wire 71
.. 72 can be easily obtained.

また本発明によれば、ガス温度検出用抵抗体6と電極部
8およびヒートワイヤ7],72と電極部10を同一金
属によって一体化して形成することができるので、それ
ら各間を接続するための金ボンデイング手段などをとる
必要がなくなり、そのため金などの異種金属が介在して
ガス温度検出用抵抗体6およびヒー1−ワイヤ7],7
2の検出感度が低下したり、またガス温度検出用抵抗体
6およびヒートワイヤ71.72に異種金属による熱起
電力が発生して検出精度の低下をきたすようなことがな
くなる。
Further, according to the present invention, since the gas temperature detection resistor 6, the electrode section 8, the heat wire 7], 72, and the electrode section 10 can be integrally formed of the same metal, it is possible to connect them. It is no longer necessary to use gold bonding means, etc., and therefore a dissimilar metal such as gold is interposed to connect the gas temperature detection resistor 6 and the heater wire 7], 7.
This eliminates the possibility that the detection sensitivity of the gas temperature detection resistor 6 and the heat wires 71 and 72 will be affected by thermoelectromotive force due to different metals, which will cause a decrease in the detection accuracy.

さらに本発明によれば、ノズル孔3およびガス通路4、
ガス温度検出用抵抗体6、ヒー1−ワイヤ71,72、
加熱素子18および冷却素子l9の主要部を半導体製造
技術によって精度良く小形に加工することができ、超小
型のガス式角速度検出器を実現することができるように
なる。
Furthermore, according to the present invention, the nozzle hole 3 and the gas passage 4,
Gas temperature detection resistor 6, heating 1-wires 71, 72,
The main parts of the heating element 18 and the cooling element 19 can be precisely processed into a small size using semiconductor manufacturing technology, and an ultra-small gas type angular velocity detector can be realized.

豊玉 以上、本発明によるガス式角速度検出器にあっては、ノ
ズル孔からヒートワイヤ対に向けてガス通路内に噴出さ
れたガス流に対して角速度が作用したときに生ずるガス
流の偏向にもとづいて、ヒートワイヤ対に生した感温出
力の差に応した出力を生ずるガス式角速度検出器におい
て、半導体基板をエッチングすることによってガス通路
およびそのガス通路にかかるブリyジ部を形成し、その
ブリッジ部に抵抗温度係数の大きな金属材料からなるガ
ス温度検出用抵抗体を設けるようにしたもので、ガス通
路」二におけるヒートワイヤ対の近傍のガス温度をガス
流を乱すことなく検出するとともに、ヒートワイヤ対に
応じた適切な精度をもってガス温度の変化を検出するこ
とができるという利点を有している。
As mentioned above in Toyotama, the gas type angular velocity detector according to the present invention is based on the deflection of the gas flow that occurs when angular velocity acts on the gas flow jetted into the gas passage from the nozzle hole toward the heat wire pair. In a gas-type angular velocity detector that generates an output corresponding to the difference in temperature-sensing output produced in a pair of heat wires, a gas passage and a bridge part over the gas passage are formed by etching the semiconductor substrate, and the A gas temperature detection resistor made of a metal material with a large resistance temperature coefficient is provided in the bridge part, and the gas temperature near the heat wire pair in the gas passage can be detected without disturbing the gas flow. This has the advantage that changes in gas temperature can be detected with appropriate accuracy depending on the heat wire pair.

また、本発明によるガス式角速度検出器にあっては、ガ
ス通路内の半導体基板上にガス流の加熱または冷却素子
を半導体製造技術によって一体的に形成するようにした
もので、その加熱または冷却素子を設けることによって
検出器を何ら大形化することなく、ガス通路に流れるガ
スを直接に加熱または冷却して、制御性良く検出器内部
のガス温度を一定に維持させることができるという利点
を有している。
Further, in the gas type angular velocity detector according to the present invention, a heating or cooling element for the gas flow is integrally formed on the semiconductor substrate in the gas passage by semiconductor manufacturing technology. By providing the element, the gas flowing through the gas passage can be directly heated or cooled without increasing the size of the detector, and the gas temperature inside the detector can be maintained constant with good controllability. have.

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

第1図は本発明の一実旅例を示すガス式角速度検出器に
おけるノズル孔およびガス通路部分の剥視図、第2図は
そのノズル孔およびガス通路部分における下側半導体基
板の平面図、第3図はその下側半導体基板の部分的な斜
視図、第4図は第1図のA−A線に沿う断面図、第5図
は従来のガス式角速度検出器を示す正断面図、第6図は
ガス式角速度検出器に角速度が加わったときのガス流の
偏向状態を示す図である。 1・下側半導体基板 2・・・上側半導体基板 3ノズ
ル孔 4・・・ガス通路 5,9・・・ブリッジ部6・
・ガス温度検出用抵抗体 71.72・・・ヒートワイ
ヤ 8,10・・電極部 18・・・加熱素子19・・
・冷却素子 第3 図 第4 図 第5 図 第6図 14/
FIG. 1 is a perspective view of a nozzle hole and gas passage portion in a gas type angular velocity detector showing an example of the present invention; FIG. 2 is a plan view of a lower semiconductor substrate in the nozzle hole and gas passage portion; FIG. 3 is a partial perspective view of the lower semiconductor substrate, FIG. 4 is a sectional view taken along line A-A in FIG. 1, and FIG. 5 is a front sectional view showing a conventional gas type angular velocity detector. FIG. 6 is a diagram showing the deflection state of the gas flow when angular velocity is applied to the gas type angular velocity detector. 1. Lower semiconductor substrate 2. Upper semiconductor substrate 3. Nozzle hole 4. Gas passage 5, 9.. Bridge portion 6.
・Resistor for gas temperature detection 71.72... Heat wire 8, 10... Electrode section 18... Heating element 19...
・Cooling element 3 Figure 4 Figure 5 Figure 6 Figure 14/

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、ノズル孔からヒートワイヤ対に向けてガス通路内に
噴出されたガス流に対して角速度が作用したときに生ず
るガス流の偏向にもとづいて、ヒートワイヤ対に生じた
感温出力の差に応じた出力を生ずるガス式角速度検出器
において、半導体基板をエッチングすることによってガ
ス通路およびそのガス通路にかかるブリッジ部を形成し
、そのブリッジ部に抵抗温度係数の大きな金属材料から
なるガス温度検出用抵抗体を設けるようにしたことを特
徴とするガス式角速度検出器。 2、ガス温度検出用抵抗体の金属材料が、ヒートワイヤ
材料と同一であることを特徴とする前記第1項の記載に
よるガス式角速度検出器。 3、ブリッジ部に抵抗温度係数の大きな金属材料を蒸着
したうえで、その金属をブリッジ部の架設方向にライン
状にエッチングしてガス温度検出用抵抗体を形成したこ
とを特徴とする前記第1項の記載によるガス式角速度検
出器。 4、ノズル孔からヒートワイヤ対に向けてガス通路内に
噴出されたガス流に対して角速度が作用したときに生ず
るガス流の偏向にもとづいて、ヒートワイヤ対に生じた
感温出力の差に応じた出力を生ずるガス式角速度検出器
において、半導体基板をエッチングすることによってガ
ス通路を形成するとともに、そのガス通路内の半導体基
板上にガス流の加熱または冷却素子を半導体製造技術に
よって一体的に形成したことを特徴とするガス式角速度
検出器。
[Claims] 1. The deflection of the gas flow that occurs in the heat wire pair due to the deflection of the gas flow that occurs when angular velocity acts on the gas flow ejected from the nozzle hole toward the heat wire pair into the gas passage. In a gas type angular velocity detector that generates an output according to the difference in temperature-sensing output, the semiconductor substrate is etched to form a gas passage and a bridge part spanning the gas passage, and the bridge part is made of a metal material with a large temperature coefficient of resistance. 1. A gas type angular velocity detector, characterized in that it is provided with a resistor for gas temperature detection consisting of: 2. The gas type angular velocity detector according to item 1 above, wherein the metal material of the gas temperature detection resistor is the same as the heat wire material. 3. The first gas temperature detection resistor is formed by depositing a metal material having a large temperature coefficient of resistance on the bridge portion and then etching the metal in a line shape in the direction in which the bridge portion is constructed. Gas-type angular velocity detector as described in Section. 4. The difference in temperature-sensing output that occurs in the heat wire pair based on the deflection of the gas flow that occurs when angular velocity acts on the gas flow ejected from the nozzle hole toward the heat wire pair in the gas passage. In a gas type angular velocity detector that produces a corresponding output, a gas passage is formed by etching the semiconductor substrate, and a heating or cooling element for the gas flow is integrated on the semiconductor substrate in the gas passage using semiconductor manufacturing technology. A gas type angular velocity detector characterized by the following:
JP16576389A 1989-06-28 1989-06-28 Gas angular velocity detector Expired - Lifetime JP2715146B2 (en)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009145317A (en) * 2007-11-21 2009-07-02 Tamagawa Seiki Co Ltd Fluid rate gyro

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