JPH05273020A - Resistance element - Google Patents
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- JPH05273020A JPH05273020A JP4068221A JP6822192A JPH05273020A JP H05273020 A JPH05273020 A JP H05273020A JP 4068221 A JP4068221 A JP 4068221A JP 6822192 A JP6822192 A JP 6822192A JP H05273020 A JPH05273020 A JP H05273020A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、抵抗素子に関するもの
で、特に気体あるいは液体等の流体の流量を検出するた
めの抵抗素子に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a resistance element, and more particularly to a resistance element for detecting the flow rate of a fluid such as gas or liquid.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来より、自動車用エンジン等の吸気流
量を検出する熱式流量センサに使用するための抵抗素子
として、アルミナパイプの外面にスパイラル状に白金薄
膜あるいは細い白金ワイヤを巻き、この白金薄膜または
白金ワイヤに電気的に接続されるリードワイヤをアルミ
ナパイプの両端部に取付けた構造のものが知られてい
る。このような抵抗素子は、白金薄膜あるいは白金ワイ
ヤの保護のため、抵抗素子表面に保護層が設けられてい
る。保護層としては、吸入空気等の流体の流れを乱すこ
となく、かつ抵抗素子と流体との熱交換を効率良く実施
できるように、一般に滑らかな表面を有するガラス層が
利用されている。2. Description of the Related Art Conventionally, a platinum thin film or a thin platinum wire is spirally wound around the outer surface of an alumina pipe as a resistance element for use in a thermal type flow rate sensor for detecting the intake flow rate of an automobile engine and the like. There is known a structure in which lead wires electrically connected to a thin film or a platinum wire are attached to both ends of an alumina pipe. In such a resistance element, a protective layer is provided on the surface of the resistance element in order to protect the platinum thin film or the platinum wire. As the protective layer, a glass layer having a smooth surface is generally used so that heat exchange between the resistance element and the fluid can be efficiently performed without disturbing the flow of fluid such as intake air.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の抵抗素子によると、滑らかな表面をもつガラ
ス層を保護膜として形成しても、空気中に含まれる埃、
ごみ、油、水等が、保護層上に層状に付着すると、この
付着物が断熱材として作用するため、白金薄膜または白
金ワイヤと外部空気流間の熱交換が悪くなり、空気流量
の検出信号出力特性を劣化させるだけでなく、流量ある
いは空気温度の検出信号の応答速度が遅くなるという問
題点があった。However, according to such a conventional resistance element, even if a glass layer having a smooth surface is formed as a protective film, dust contained in the air,
When dust, oil, water, etc. adhere to the protective layer in layers, this adherence acts as a heat insulating material, which deteriorates the heat exchange between the platinum thin film or platinum wire and the external air flow, and the air flow detection signal. There is a problem that not only the output characteristics are deteriorated, but also the response speed of the detection signal of the flow rate or the air temperature becomes slow.
【０００４】また、ガラスに代えて、ごみ、油等が付着
しにくいフッ素樹脂を保護層とする手段も考えられる
が、この場合はフッ素樹脂の熱伝導性が小さいため、保
護層厚さが大きい場合、ごみが付着した場合と同様に、
応答速度が遅くなるという問題がある。一方、他の方式
の流量センサとしては、白金ワイヤ単体を熱線として使
用する熱線式流量センサが知られている。この場合、ご
み等の付着物の除去方法は、熱線の加熱により付着物を
燃やし飛散させる方法である。It is also conceivable to use a fluororesin as a protective layer instead of glass, to which dust, oil, etc. are unlikely to adhere, but in this case, since the thermal conductivity of the fluororesin is low, the thickness of the protective layer is large. In the case, just like when dust adheres,
There is a problem that the response speed becomes slow. On the other hand, as another type of flow rate sensor, a hot wire type flow rate sensor using a single platinum wire as a hot wire is known. In this case, the method of removing the deposits such as dust is a method of burning and scattering the deposits by heating the heating wire.
【０００５】このような付着物の除去方法をガラス層を
有する抵抗素子に応用する場合、ガラス層が高熱に耐え
ず、さらには白金薄膜を使用した抵抗素子では付着物を
燃やし飛散させるほどに発熱したとき白金薄膜が離断す
る等の不具合が発生する。したがって、このような方法
を本発明の流量センサ用抵抗素子に適用することは困難
である。When such a method of removing deposits is applied to a resistance element having a glass layer, the glass layer does not withstand high heat, and further, in a resistance element using a platinum thin film, heat is generated to burn and disperse deposits. When doing so, a problem such as disconnection of the platinum thin film occurs. Therefore, it is difficult to apply such a method to the resistance element for a flow sensor of the present invention.
【０００６】本発明は、このような問題点を解決するた
めになされたもので、流体中のごみ等の異物を付着しに
くくし、応答性および出力特性の精度を高めるようにし
た抵抗素子を提供することを目的とする。The present invention has been made in order to solve such a problem, and provides a resistance element which makes it difficult for foreign matter such as dust in a fluid to adhere and improves the accuracy of response and output characteristics. The purpose is to provide.
【０００７】[0007]
【課題を解決するための手段】そのために、本発明の抵
抗素子は、板状、筒状または柱状の電気絶縁性基体と、
この電気絶縁性基体の外面に形成される抵抗体と、前記
電気絶縁性基体に固定される第１リード線および第２リ
ード線と、前記抵抗体と前記第１リード線および第２リ
ード線とを電気的に接続する接続部と、前記抵抗体を被
覆する窒化ホウ素系材料からなる被覆層とを備えたこと
を特徴とする。To this end, the resistance element of the present invention comprises a plate-shaped, cylindrical or columnar electrically insulating substrate.
A resistor formed on the outer surface of the electrically insulating substrate, a first lead wire and a second lead wire fixed to the electrically insulating substrate, the resistor, the first lead wire and the second lead wire. Is provided, and a coating layer made of a boron nitride-based material that covers the resistor is provided.
【０００８】本発明の熱式流量センサは、前記抵抗素子
を用いたことを特徴とする。The thermal type flow sensor of the present invention is characterized by using the resistance element.
【０００９】[0009]
【作用】本発明の抵抗素子によると、抵抗素子表面に窒
化ホウ素を含有する保護層が形成されるため、空気等の
流体中に含まれるごみ、ちり、油分等は、抵抗素子表面
に付着しにくく、また、付着しても付着層が厚くなる前
に剥れる。このため、これら付着物による断熱層が形成
されることはなく、抵抗素子の応答性の低下および出力
特性の変動等が防止される。According to the resistance element of the present invention, since the protective layer containing boron nitride is formed on the resistance element surface, dust, dust, oil and the like contained in the fluid such as air adheres to the resistance element surface. It is difficult, and even if it adheres, it peels off before the adhesion layer becomes thick. Therefore, a heat insulating layer due to these deposits is not formed, and a decrease in responsiveness of the resistance element and a change in output characteristics are prevented.
【００１０】また、流体としてガラス等の高温溶融物や
油、溶剤等の有機物が用いられる場合、窒化ホウ素は耐
熱性を有し、これらと濡れにくいため、付着物による断
熱層が形成されることはなく、抵抗素子の性能低下が防
止される。さらに、窒化ホウ素は熱伝導性が大きいた
め、保護層が厚くても抵抗素子性能への影響は小さく、
厚く丈夫な膜とすることが可能である。When a high-temperature melt such as glass or an organic substance such as oil or solvent is used as the fluid, boron nitride has heat resistance and does not easily get wet with these substances, so that a heat insulating layer is formed by the deposit. In addition, the performance degradation of the resistance element is prevented. Furthermore, since boron nitride has high thermal conductivity, even if the protective layer is thick, it has little effect on the resistance element performance.
It is possible to make a thick and durable film.
【００１１】[0011]
【実施例】本発明による抵抗素子を熱式流量センサに適
用した場合の電気回路の模式図を図２に示す。図２に示
すように、空気管１の内部の空気流に接触するように発
熱抵抗体ＲHおよび温度補償抵抗体ＲC が設けられ、空
気流路２の外部に抵抗体Ｒ1 および抵抗体Ｒ2 が接続さ
れる。発熱抵抗体ＲH は、流量検出用抵抗体であり、温
度補償抵抗体ＲC は、空気流路２中の空気温度と同じ温
度に保持される抵抗体である。図２中、３はトランジス
タ、４は比較器、５はセンサ駆動電圧が印加される端子
である。空気流路２の空気流が増大すると、発熱抵抗素
子ＲH から多くの熱が奪われるため、発熱抵抗体ＲH の
温度が低下し、その抵抗値が小さくなる。図２の回路
は、この抵抗値の減少をブリッジバランスにより補正
し、発熱抵抗体ＲH の温度を所定温度例えば１００℃を
保持するように発熱抵抗体ＲH の電力制御をするもので
ある。端子６は、流量センサの出力端子である。FIG. 2 shows a schematic diagram of an electric circuit when the resistance element according to the present invention is applied to a thermal type flow sensor. As shown in FIG. 2, a heating resistor R H and a temperature compensation resistor R C are provided so as to come into contact with the air flow inside the air tube 1, and the resistor R 1 and the resistor R 1 and the resistor are provided outside the air flow path 2. R 2 is connected. The heating resistor R H is a flow rate detecting resistor, and the temperature compensating resistor R C is a resistor that is maintained at the same temperature as the air temperature in the air flow path 2. In FIG. 2, 3 is a transistor, 4 is a comparator, and 5 is a terminal to which a sensor drive voltage is applied. When the air flow in the air flow path 2 increases, a large amount of heat is taken from the heating resistor element R H, so that the temperature of the heating resistor R H decreases and its resistance value decreases. The circuit of FIG. 2 corrects this decrease in resistance value by bridge balance, and controls the electric power of the heating resistor R H so that the temperature of the heating resistor R H is maintained at a predetermined temperature, for example, 100 ° C. The terminal 6 is an output terminal of the flow rate sensor.
【００１２】この電気回路を構成するブリッジの発熱抵
抗体ＲH および温度補償抵抗体ＲCは、図１および図３
に示すような抵抗素子２０からなる。すなわち、アルミ
ナ等からなる円筒状のセラミックパイプ１０の外周面に
螺旋状にパターン形成された所定抵抗値を有する白金等
からなる金属薄膜１１が設けられ、この金属薄膜１１
は、セラミックパイプ１０の両端部において白金等の導
体にガラス等を混合した導電性ペースト１４を介して白
金からなる第１リード線１２、第２リード線１３に電気
的に接続されている。金属薄膜１１は、例えばスパッタ
リング、メッキ、ＣＶＴ、蒸着等の物理的または化学的
方法により形成された薄膜を熱処理した後、さらにレー
ザトリミング手法により螺旋状にトリミングされて所定
抵抗値をもつように形成される。この場合、発熱抵抗素
子としては、例えば１０〜５０Ω程度、温度補償素子と
しては、例えば１００〜１０００Ω程度の範囲の抵抗値
が選択される。The heat generating resistor R H and the temperature compensating resistor R C of the bridge constituting this electric circuit are shown in FIGS.
It consists of a resistance element 20 as shown in FIG. That is, a metal thin film 11 made of platinum or the like having a predetermined resistance value and spirally patterned is provided on the outer peripheral surface of a cylindrical ceramic pipe 10 made of alumina or the like.
Are electrically connected to the first lead wire 12 and the second lead wire 13 made of platinum through conductive paste 14 in which a conductor such as platinum is mixed with glass or the like at both ends of the ceramic pipe 10. The metal thin film 11 is formed to have a predetermined resistance value by heat-treating a thin film formed by a physical or chemical method such as sputtering, plating, CVT, vapor deposition, etc., and then spirally trimming by a laser trimming method. To be done. In this case, a resistance value in the range of, for example, about 10 to 50Ω is selected as the heating resistance element, and a resistance value in the range of, for example, about 100 to 1000Ω is selected as the temperature compensation element.
【００１３】セラミックパイプ１０、金属薄膜１１およ
び導電性ペースト１４の外表面には、ガラス等からなる
絶縁性のガラス層１６が所定の厚さになるように形成さ
れる。そして、このガラス層１６の外表面に窒化ホウ素
層１７が形成される。ここで、窒化ホウ素層１７は、例
えば次の〜に示すように形成する。 窒化ホウ素粉末に水ガラスを粘結剤として添加した
ものをガラス層１６上に直接塗布し焼付ける。この場
合、窒化ホウ素粉末１００に対し水ガラスが３〜４０の
重量比が好ましい。 窒化ホウ素粉末にリン酸塩を粘結剤として添加した
ものをガラス層１６上に直接塗布し焼付ける。リン酸塩
としては、例えばリン酸アルミニウム等を用いるとよ
い。この場合、窒化ホウ素粉末１００に対し、リン酸ア
ルミニウムが５〜３０の重量比が好ましい。 窒化ホウ素粉末とガラス粉末を混合し、ガラスの溶
融、固化により形成する。ガラス粉末の軟化点は、例え
ば５００℃〜９００℃のものを用いるとよい。窒化ホウ
素層を形成する作業温度は、ガラスの粘度から決定する
ことが望ましい。その粘度範囲は、例えば１×１０2 〜
１×１０8 ポイズ（Ｐｏｉｓｅｓ）が好ましく、より好
ましくは１×１０4 〜１×１０7 ポイズである。粘度が
１００ポイズ以下のときは窒化ホウ素がガラスとよく濡
れないため、均質な保護層の形成が難しくなる。ガラス
粉末の混合量は、窒化ホウ素粉末１００に対し３〜３０
の重量比が好ましい範囲である。 窒化ホウ素粉末に樹脂を混合したものを直接塗布し
焼付ける。この場合、ごみが付着しにくくなると同時に
保護層の熱伝導性が樹脂単体の場合より良好となる。樹
脂としては、フッ素樹脂あるいはポリイミド樹脂を用い
るとよく、この場合、窒化ホウ素粉末１００に対し、３
０〜１００の容量比が好ましい。 前記〜の実施態様は一つの例であり、〜を
組み合わせて用いてもよい。また、前記実施例による抵
抗素子２０では、ガラス層と窒化ホウ素層との二層構造
としたが、窒化ホウ素のみの一層構造としてもよい。こ
の場合、窒化ホウ素は、ガラス等と比較し熱伝導性が良
好なため、ガラスのみによる保護層に比べ応答性能が向
上する。An insulating glass layer 16 made of glass or the like is formed on the outer surfaces of the ceramic pipe 10, the metal thin film 11 and the conductive paste 14 so as to have a predetermined thickness. Then, the boron nitride layer 17 is formed on the outer surface of the glass layer 16. Here, the boron nitride layer 17 is formed, for example, as shown in the following items. A mixture of boron nitride powder and water glass as a binder is directly applied onto the glass layer 16 and baked. In this case, the weight ratio of water glass to boron nitride powder 100 is preferably 3 to 40. Boron nitride powder added with phosphate as a binder is directly applied onto the glass layer 16 and baked. As the phosphate, for example, aluminum phosphate or the like may be used. In this case, a weight ratio of 5 to 30 of aluminum phosphate is preferable with respect to 100 of boron nitride powder. It is formed by mixing boron nitride powder and glass powder and melting and solidifying glass. The softening point of the glass powder is preferably 500 ° C. to 900 ° C., for example. The working temperature for forming the boron nitride layer is preferably determined from the viscosity of the glass. The viscosity range is, for example, 1 × 10 2 to
1 × 10 8 poises are preferred, and more preferably 1 × 10 4 to 1 × 10 7 poises. When the viscosity is 100 poises or less, boron nitride does not wet the glass well, so that it becomes difficult to form a uniform protective layer. The amount of glass powder mixed is 3 to 30 with respect to 100 parts of boron nitride powder.
Is a preferable range. A mixture of boron nitride powder and resin is directly applied and baked. In this case, dust is less likely to adhere, and at the same time, the thermal conductivity of the protective layer is better than that of the resin alone. As the resin, a fluororesin or a polyimide resin may be used.
A volume ratio of 0-100 is preferred. The above-mentioned embodiments are only examples, and may be used in combination. Further, although the resistance element 20 according to the above-described embodiment has the two-layer structure of the glass layer and the boron nitride layer, it may have a single layer structure of only boron nitride. In this case, since boron nitride has better thermal conductivity than glass or the like, the response performance is improved as compared with the protective layer made of only glass.
【００１４】前記実施例による抵抗素子２０によると、
流体が接触する外表面に埃、ごみ、油、溶融物等が付着
しにくく、断熱層が形成されにくい。したがって、抵抗
素子２０の応答性の変動等を大幅に低減することができ
る。次に、抵抗素子に対する空気中の異物の付着量およ
び抵抗素子の応答性を調査するため、以下に示す実施例
１〜実施例５および比較例について試験を行なった。According to the resistance element 20 according to the above embodiment,
Dust, dust, oil, melts, etc. are unlikely to adhere to the outer surface in contact with the fluid, and the heat insulating layer is difficult to form. Therefore, it is possible to significantly reduce fluctuations in response of the resistance element 20. Next, in order to investigate the response of the coating weight and the resistance element of the foreign matter in the air to the resistance element, the test was conducted for Examples 1 to 5 and Comparative Examples are shown below.
【００１５】実施例１〜実施例５および比較例に用いる
抵抗素子は、次のように製造した。まず、アルミナ純度
９６％、内径０．２５ｍｍ、外径０．６ｍｍ、長さ２．
５ｍｍのアルミナパイプを洗浄後、スパッタリングによ
り白金薄膜をアルミナパイプの外周面に付着させる。こ
の白金薄膜をアルミナパイプごと熱処理し、所定抵抗値
となるようレーザトリミングをして螺旋状の白金薄膜を
得る。次いで、アルミナパイプの両端開口部に外径０．
２ｍｍのステンレスワイヤを白金およびガラスの混合ペ
ーストを介して焼付け固定し、白金薄膜にステンレスワ
イヤを電気的に接続する。The resistance elements used in Examples 1 to 5 and Comparative Example were manufactured as follows. First, alumina purity 96%, inner diameter 0.25 mm, outer diameter 0.6 mm, length 2.
After washing the 5 mm alumina pipe, a platinum thin film is attached to the outer peripheral surface of the alumina pipe by sputtering. This platinum thin film is heat-treated together with the alumina pipe and laser-trimmed to a predetermined resistance value to obtain a spiral platinum thin film. Then, the outer diameter of the alumina pipe was 0.
A 2 mm stainless wire is baked and fixed through a mixed paste of platinum and glass, and the platinum wire is electrically connected to the stainless wire.
【００１６】このようにして得た抵抗素子本体の外周面
に保護層を次のように形成した。 実施例１ 窒化ホウ素粉末（平均粒径２．３μｍ、粒度分布０．３
〜１５μｍ）を水ガラス水溶液に分散させる。窒化ホウ
素と水ガラス固形分との重量比は、８０：２０である。
次いで、この溶液中に抵抗素子本体を浸し引上げ、乾燥
機中で水分を蒸発させた後、５００℃で１時間焼付け
た。保護層の厚さは、平均３５μｍであった。A protective layer was formed on the outer peripheral surface of the resistance element body thus obtained as follows. Example 1 Boron nitride powder (average particle size 2.3 μm, particle size distribution 0.3
˜15 μm) is dispersed in a water glass aqueous solution. The weight ratio of boron nitride to water glass solids is 80:20.
Next, the resistance element main body was dipped in this solution and pulled up, the water content was evaporated in a dryer, and then baked at 500 ° C. for 1 hour. The thickness of the protective layer was 35 μm on average.
【００１７】実施例２ リン酸アルミニウム水溶液中に窒化ホウ素粉末（平均粒
径０．７μｍ、粒度分布０．１〜３μｍ）を分散させ
る。窒化ホウ素とリン酸アルミニウムとの重量比は、９
０：１０である。抵抗素子本体にこの溶液を筆で塗り付
けた後、乾燥し、７００℃で１５分焼付けた。保護層の
厚さは、平均２０μｍであった。Example 2 Boron nitride powder (average particle size 0.7 μm, particle size distribution 0.1 to 3 μm) is dispersed in an aluminum phosphate aqueous solution. The weight ratio of boron nitride to aluminum phosphate is 9
It is 0:10. This solution was applied to the body of the resistance element with a brush, dried, and baked at 700 ° C. for 15 minutes. The thickness of the protective layer was 20 μm on average.
【００１８】実施例３ 抵抗素子本体の外周にガラスペーストを塗布した後、８
００℃で溶融し平均５μｍのガラス保護層を形成した。
ガラスペーストは、ガラス粉末に所定の溶媒、バインダ
を加えて得たものである。次いで、このガラス層を有す
る抵抗素子本体の外周に実施例１と同様な条件で窒化ホ
ウ素層を形成した。保護層の厚さは、ガラス層と合わせ
て平均４０μｍである。Example 3 After applying glass paste to the outer periphery of the resistive element body, 8
It melted at 00 ° C. to form a glass protective layer having an average of 5 μm.
The glass paste is obtained by adding a predetermined solvent and a binder to glass powder. Then, a boron nitride layer was formed on the outer periphery of the resistance element body having the glass layer under the same conditions as in Example 1. The thickness of the protective layer together with the glass layer is 40 μm on average.
【００１９】実施例４ 実施例３と同様の条件により得たガラス層を有する抵抗
素子本体の外周に実施例２と同様の条件で窒化ホウ素層
を形成した。保護層の厚さは、ガラス層と合わせて平均
３０μｍである。 実施例５ 抵抗素子本体の外周に次のように窒化ホウ素およびガラ
スの混合層を形成した。まず、窒化ホウ素粉末（平均粒
径２．３μｍ、粒度分布０．３〜１５）とガラス粉末
（平均粒径１．３μｍ、粒度分布０．１〜５）を容量比
８０：２０で混合した後、バインダを含有する有機溶液
中に分散させた。この溶液に抵抗素子本体を浸した後、
乾燥機で乾燥し、７５０℃で焼付けた。保護層の厚さ
は、平均４０μｍであった。なお、ここで用いたガラス
の粘度は、７５０℃で３×１０4 ポイズである。Example 4 A boron nitride layer was formed under the same conditions as in Example 2 on the outer periphery of a resistor element body having a glass layer obtained under the same conditions as in Example 3. The thickness of the protective layer, together with the glass layer, is 30 μm on average. Example 5 A mixed layer of boron nitride and glass was formed on the outer periphery of the resistance element body as follows. First, after mixing boron nitride powder (average particle size 2.3 μm, particle size distribution 0.3 to 15) and glass powder (average particle size 1.3 μm, particle size distribution 0.1 to 5) at a volume ratio of 80:20 , And was dispersed in an organic solution containing a binder. After immersing the resistive element body in this solution,
It was dried in a dryer and baked at 750 ° C. The thickness of the protective layer was 40 μm on average. The viscosity of the glass used here is 3 × 10 4 poise at 750 ° C.
【００２０】比較例 抵抗素子本体の外周にガラスペーストを塗布した後、８
００℃で溶融し、平均４０μｍのガラス層を得た。次
に、試験装置を図４および図５に示す。試験装置４０
は、ステンレスからなる内径５０ｍｍ程度のメインパイ
プ３３の途中に試験素子取付部３４およびブロア３５が
設けられる。試験素子取付部３４とブロア３５との間に
は、バイパスパイプ３６が分岐する。メインパイプ３３
およびバイパスパイプ３６に直交する方向にスライドす
るシャッター３７は、開口部３７ａ、３７ｂが図４
（Ａ）に示す状態のとき、バイパスパイプ３６を閉じメ
インパイプ３３を開く。また、開口部３７ａ、３７ｂが
図４（Ｂ）に示す状態のとき、メインパイプ３３を閉じ
バイパスパイプ３６を開く。Comparative Example After applying glass paste to the outer periphery of the resistive element body, 8
It melted at 00 ° C. to obtain a glass layer having an average of 40 μm. Next, the test apparatus is shown in FIGS. 4 and 5. Test equipment 40
A test element mounting portion 34 and a blower 35 are provided in the middle of a main pipe 33 made of stainless steel and having an inner diameter of about 50 mm. A bypass pipe 36 branches between the test element mounting portion 34 and the blower 35. Main pipe 33
The shutter 37 that slides in the direction orthogonal to the bypass pipe 36 has openings 37a and 37b as shown in FIG.
In the state shown in (A), the bypass pipe 36 is closed and the main pipe 33 is opened. When the openings 37a and 37b are in the state shown in FIG. 4B, the main pipe 33 is closed and the bypass pipe 36 is opened.
【００２１】図５に示すように、試験素子取付部３４に
収納される試験素子２９は、ステンレス棒３０にリード
線３１を溶接することで固定されている。試験素子２９
のうち発熱抵抗素子は、外部直流電源により通電し、２
００℃にコントロールされる。温度補償素子には、通電
しない。 試験例１ 異物の付着試験 図５に示すように、試験素子２９を試験素子取付部３４
に配置し、メインパイプ３３側に空気が流れるようにシ
ャッター３７を図４（Ａ）に示す状態に固定する。次い
で、媒塵、汚れ、オイルミスト等を含む雰囲気中でブロ
ワ３５により３０ｇ／秒の流量の空気を流通し、５０時
間および３００時間後の試験素子２９に対する異物の付
着の有無を調査した。結果を表１に示す。As shown in FIG. 5, the test element 29 housed in the test element mounting portion 34 is fixed by welding the lead wire 31 to the stainless rod 30. Test element 29
The heating resistance element of the
Controlled to 00 ° C. The temperature compensation element is not energized. Test Example 1 Foreign Material Adhesion Test As shown in FIG.
The shutter 37 is fixed in the state shown in FIG. 4A so that the air flows to the main pipe 33 side. Next, air having a flow rate of 30 g / sec was circulated by the blower 35 in an atmosphere containing dust, dirt, oil mist, etc., and the presence or absence of foreign matter on the test element 29 after 50 hours and 300 hours was examined. The results are shown in Table 1.
【００２２】[0022]
【表１】 [Table 1]
【００２３】なお、抵抗素子を加熱しない場合について
も同様の試験を実施した。この実験結果は、抵抗素子を
加熱した場合と同様であった。 試験例２ 抵抗素子の応答性試験 図５に示すように、試験素子２９を試験素子取付部３４
に配置した後、図４（Ｂ）に示す状態にシャッター３７
を固定し、試験素子取付部３４を無風状態とする。この
とき、試験素子２９は、外部直流電源により約２５０℃
にコントロールする。次いで、シャッター３７を瞬間的
に図４（Ｂ）に示す状態から図４（Ａ）に示す状態にス
ライドし、試験素子取付部３４に空気を流して試験素子
２９の温度が空気流により冷却されて所定温度に安定す
るまでの応答時間を測定した。この応答時間は、所定温
度の７５％に到達するまでの時間とした。また、試験素
子２９の温度は、試験素子２９の抵抗値から読み取っ
た。表２は、その結果をまとめたものである。Similar tests were carried out even when the resistance element was not heated. The result of this experiment was the same as when the resistance element was heated. Test Example 2 Response Test of Resistive Element As shown in FIG.
, And the shutter 37 in the state shown in FIG.
Is fixed, and the test element mounting portion 34 is kept in a windless state. At this time, the test element 29 is heated to about 250 ° C. by the external DC power supply.
Control to. Next, the shutter 37 is momentarily slid from the state shown in FIG. 4 (B) to the state shown in FIG. 4 (A), air is flown through the test element mounting portion 34, and the temperature of the test element 29 is cooled by the air flow. The response time until the temperature stabilized at a predetermined temperature was measured. The response time was the time required to reach 75% of the predetermined temperature. The temperature of the test element 29 was read from the resistance value of the test element 29. Table 2 is a summary of the results.
【００２４】[0024]
【表２】 [Table 2]
【００２５】このように、実施例１〜実施例５は、比較
例に比べ異物が付着しにくく、また応答性も良好であっ
た。As described above, in Examples 1 to 5, foreign matter was less likely to adhere and the responsiveness was good as compared with Comparative Example.
【００２６】[0026]
【発明の効果】以上説明したように、本発明の抵抗素子
および熱式流量センサによれば、抵抗素子の表面に窒化
ホウ素を含有する保護層を設けたため、埃、ごみ、オイ
ル、溶融物等の付着が低減されるので、抵抗素子の表面
に断熱層等が形成されにくいことから、応答性を各段に
向上することができるという効果がある。As described above, according to the resistance element and the thermal type flow sensor of the present invention, since the protective layer containing boron nitride is provided on the surface of the resistance element, dust, dust, oil, melt, etc. Since the adherence is reduced, it is difficult to form a heat insulating layer or the like on the surface of the resistance element, so that there is an effect that the responsiveness can be improved step by step.
【図１】本発明の実施例による抵抗素子を示す模式断面
図である。FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing a resistance element according to an example of the present invention.
【図２】本発明の実施例による抵抗素子を用いた熱式流
量センサの電気回路図である。FIG. 2 is an electric circuit diagram of a thermal type flow sensor using a resistance element according to an embodiment of the present invention.
【図３】本発明の実施例による抵抗素子を示す斜視図で
ある。FIG. 3 is a perspective view showing a resistance element according to an exemplary embodiment of the present invention.
【図４】本発明の実施例による試験装置を示すもので、
（Ａ）は、メインパイプに空気が流れる状態を示す模式
図、（Ｂ）は、バイパスパイプに空気が流れる状態を示
す模式図である。FIG. 4 shows a test apparatus according to an embodiment of the present invention,
(A) is a schematic diagram showing a state where air flows through the main pipe, and (B) is a schematic diagram showing a state where air flows through the bypass pipe.
【図５】図４に示すＡ−Ａ線断面である。5 is a cross section taken along line AA shown in FIG.
１０ セラミックパイプ（電気絶縁性基体） １１ 金属薄膜（抵抗体） １２ 第１リード線 １３ 第２リード線 １４ 導電性ペースト（接続部） １６ ガラス層 １７ 窒化ホウ素層（被覆層） ２０ 抵抗素子 10 Ceramic Pipe (Electrically Insulating Substrate) 11 Metal Thin Film (Resistor) 12 First Lead Wire 13 Second Lead Wire 14 Conductive Paste (Connecting Part) 16 Glass Layer 17 Boron Nitride Layer (Coating Layer) 20 Resistive Element
Claims (2)
と、 この電気絶縁性基体の外面に形成される抵抗体と、 前記電気絶縁性基体に固定される第１リード線および第
２リード線と、 前記抵抗体と前記第１リード線および第２リード線とを
電気的に接続する接続部と、 前記抵抗体を被覆する窒化ホウ素系材料からなる被覆層
とを備えたことを特徴とする抵抗素子。1. A plate-shaped, tubular or columnar electrically insulating substrate, a resistor formed on an outer surface of the electrically insulating substrate, a first lead wire and a second wire fixed to the electrically insulating substrate. A lead wire; a connecting portion for electrically connecting the resistor to the first lead wire and the second lead wire; and a coating layer made of a boron nitride-based material for coating the resistor. And a resistance element.
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|---|---|---|---|
| JP4068221A JP2984455B2 (en) | 1992-03-26 | 1992-03-26 | Resistance element |
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1845344A2 (en) | 2006-04-13 | 2007-10-17 | Hitachi, Ltd. | Thermal flow meter for an exhaust gas recirculation system |
| WO2016192929A1 (en) * | 2015-06-03 | 2016-12-08 | Endress+Hauser Gmbh+Co. Kg | Coating for a processing measuring device |
-
1992
- 1992-03-26 JP JP4068221A patent/JP2984455B2/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1845344A2 (en) | 2006-04-13 | 2007-10-17 | Hitachi, Ltd. | Thermal flow meter for an exhaust gas recirculation system |
| US7526955B2 (en) | 2006-04-13 | 2009-05-05 | Hitachi, Ltd. | Flow meter and exhaust gas recirculation system using the same |
| WO2016192929A1 (en) * | 2015-06-03 | 2016-12-08 | Endress+Hauser Gmbh+Co. Kg | Coating for a processing measuring device |
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| Publication number | Publication date |
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| JP2984455B2 (en) | 1999-11-29 |
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