JPH05340953A - 風速センサ - Google Patents

風速センサ

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JPH05340953A
JPH05340953A JP4176233A JP17623392A JPH05340953A JP H05340953 A JPH05340953 A JP H05340953A JP 4176233 A JP4176233 A JP 4176233A JP 17623392 A JP17623392 A JP 17623392A JP H05340953 A JPH05340953 A JP H05340953A
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JP
Japan
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resistor
resistance
temperature
wind speed
circuit
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JP4176233A
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Shinichi Osada
慎一 長田
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Murata Manufacturing Co Ltd
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Murata Manufacturing Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 温度特性の微調整が可能で安価な高精度の風
速センサを提供する。 【構成】 抵抗ブリッジ回路の温度補償用抵抗体RT
設けた第2の抵抗回路3の辺に温度特性調整用の可変抵
抗体VR1 を設け、また、第3の抵抗回路4の辺に出力
レベル調整用の可変抵抗体VR2 を設ける。前記可変抵
抗体VR1 の抵抗値を大きくしてこのVR1 の辺の抵抗
温度係数Kを小とし、VR1 の抵抗値を小さくして抵抗
温度係数Kを大にする。このように可変抵抗体VR1
抵抗値を可変することにより、前記ブリッジ回路の一辺
の抵抗温度係数Kを変化し、風速センサの温度特性の調
整を行う。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は抵抗体を利用した定温度
差法による風速センサに関するものである。
【0002】
【従来の技術】図4には従来の定温度差法による風速セ
ンサの回路図が示されている。この風速センサは4辺の
抵抗ブリッジ回路を有し、このブリッジ回路の一辺には
風速検出抵抗体としてのヒータ用抵抗体RH が、他の一
辺には温度補償用抵抗体RT が設けられ、残りの2辺の
それぞれには抵抗体R2 ,R3 が設けられている。
【0003】前記ヒータ用抵抗体RH の一方側の接続端
子はグランド側に接続され、他方側の接続端子は抵抗体
1 と直列接続されて第1の抵抗回路2が形成され、温
度補償用抵抗体RT の一方側端子もグランド側に接続さ
れ、他方側の接続端子は可変抵抗体VRと直列接続され
て第2の抵抗回路3が形成されている。第1の抵抗回路
2の出力側を第1のブリッジ出力平衡端Aとし、第2の
抵抗回路の出力側を第2のブリッジ出力平衡端Bとして
形成し、第1のブリッジ出力平衡端Aには抵抗体R2
接続され、第2のブリッジ出力平衡端Bには抵抗体R3
が接続されて抵抗ブリッジ回路が形成されている。第1
のブリッジ出力平衡端Aは差動演算回路として機能する
差動増幅器(演算増幅器)5のマイナス側入力端子6に
接続され、第2のブリッジ出力平衡端Bは差動増幅器5
のプラス側入力端子7と接続されている。
【0004】なお、ヒータ用抵抗体RH と温度補償用抵
抗体RT は抵抗温度係数(3850PPM/℃)の大きな抵抗
体が用いられ、抵抗体R1 ,R2 ,R3 は前記ヒータ用
抵抗体RH や温度補償用抵抗体RT と比べて抵抗温度係
数(±100 PPM /℃)が小さい抵抗体とし、これら抵抗
体の抵抗値を適切に選定してバランスのとれたブリッジ
回路が形成されている。
【0005】前記ヒータ用抵抗体RH は風が当たる位置
に配設されて風速に対応した放熱により風速を検知する
抵抗体として用いられ、温度補償用抵抗体RT はヒータ
用抵抗体RH の周囲温度の変化の影響を打ち消す役割を
担っている。なお、これら抵抗体RH ,RT には抵抗温
度係数が全く同一性能の抵抗体が用いられており、周囲
温度が変化した場合、ヒータ用抵抗体RH と温度補償用
抵抗体RT とは周囲温度に対応して同じ抵抗変化が生
じ、この同じ抵抗変化に応じた電圧が差動増幅器5に出
力され、差動増幅器5でこの出力電圧が打ち消されるこ
とにより、周囲温度変化の影響がキャンセルされるの
で、この風速センサはヒータ用抵抗体RH により正確に
風速を検知することができる。また、ブリッジ回路の平
衡端A,Bを差動増幅し、その出力をブリッジ回路の電
源としてフィードバックすることで、ヒータ用抵抗体R
H と温度補償用抵抗体RT の温度差を一定にするように
制御して、定温度差式風速センサとして働くものであ
る。
【0006】前記可変抵抗体VRを可変し、抵抗を大と
すると差動増幅器5の出力電圧レベルが上昇し、抵抗を
下げると出力電圧レベルが低下する。このように可変抵
抗体VRを可変することにより出力電圧のレベルが調整
される。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
風速センサ1は可変抵抗体VRにより風速に対する出力
電圧のレベル調整は可能であるが、温度に対する出力電
圧の調整(温度特性の調整)ができないので、温度特性
を調整するための複雑な別回路を別途後段回路上に補償
回路として設けねばならないという問題があった。した
がって、複雑な別回路の製作費分だけ高くつくという問
題があった。
【0008】本発明は上記従来の課題を解決するために
なされたものであり、その目的は、温度特性の微調整が
可能で安価な風速センサを提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために、次のように構成されている。すなわち、本
発明の風速センサは、4辺の抵抗ブリッジ回路の一辺に
は風速検出抵抗体が、他の一辺には温度補償用抵抗体
が、残りの2辺のそれぞれには抵抗体が設けられ、風速
検出抵抗体側の辺の出力と温度補償用抵抗体側の辺の出
力との差動出力を風速検出信号として出力する風速セン
サにおいて、前記温度補償用抵抗体と風速検出抵抗体が
設けられる辺の一方には温度特性調整用の可変抵抗体が
設けられ、残りの2辺の一方側には出力レベル調整用の
可変抵抗体が設けられていることを特徴として構成され
ている。
【0010】
【作用】温度特性調整用の可変抵抗体の抵抗値を変化す
ると、この可変抵抗体が組み込まれているブリッジ回路
の辺の抵抗温度係数が変化する。例えば、可変抵抗体の
抵抗値を高くすると、その辺の抵抗温度係数は小さくな
り、可変抵抗体の抵抗値を小さくすると、抵抗温度係数
が高くなる。このように温度特性調整用の可変抵抗体の
抵抗値を可変することにより、前記ブリッジ回路の一辺
の抵抗温度係数が変化し、風速センサの温度特性の調整
が行われる。
【0011】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。なお、本実施例の説明において、従来例と同一の
名称部分には同一符号を付し、その詳細な重複説明は省
略する。
【0012】図1には本実施例に係わる風速センサの回
路図が示されている。同図において、ヒータ用抵抗体R
H 側には第1の抵抗回路2が形成され、温度補償用抵抗
体RT 側には温度特性調整用の可変抵抗体VR1 がRT
に直列接続されて第2の抵抗回路3が形成されている。
第1の抵抗回路2の出力側には第1のブリッジ平衡端A
が設けられ、第2の抵抗回路3の出力側には第2のブリ
ッジ平衡端Bが形成され、平衡端Aには抵抗体R2 が接
続され、平衡端Bには抵抗体R3 が接続されている。こ
の抵抗体R3 に出力電圧レベル調整用の可変抵抗体VR
2 が直列接続されて第3の抵抗回路4が形成され、ブリ
ッジ回路が形成されている。
【0013】本実施例の特徴的なことは、抵抗ブリッジ
回路を構成する温度補償用抵抗体RT に温度特性調整用
の可変抵抗体VR1 を接続し、また、第3の抵抗回路4
内に出力レベル調整用の可変抵抗体VR2 を設けたこと
であり、その他の構成は従来例と同様である。なお、上
記ヒータ用抵抗体RH および温度補償用抵抗体RT には
白金センサ等の温度センサが用いられており、この白金
センサの抵抗温度係数は広い温度範囲で直線的であり、
抵抗温度係数(3850PPM /℃)が大きい。また、固定抵
抗体R1 〜R3 や可変抵抗体VR1 ,VR2 の抵抗温度
係数(±100 PPM /℃)はRH ,RT に比べて1桁以上
小さい。
【0014】ところで、温度補償用抵抗体RT と可変抵
抗体VR1 の直列回路の抵抗温度係数をKとすると、こ
の抵抗温度係数KはRT の抵抗温度係数とVR1 の抵抗
温度係数の抵抗値を比例配分した寄与率の値となる。し
たがって、VR1 の抵抗値を大きくすると、抵抗温度係
数の小さいVR1 の寄与率が増えるので、抵抗温度係数
Kは小さくなり、図2の(a)に示されるように温度に
対する出力電圧の正方向の傾き(実線C)がフラット
(実線D)側に調整される。また、VR1 の抵抗値を小
さくすると、VR1 の抵抗値の寄与率が小さくなり、抵
抗温度係数の大きいRT の寄与率が大となって抵抗温度
係数Kが大きくなり、図2の(b)に示されるように温
度に対する出力電圧の負方向の傾き(実線E)がフラッ
ト(実線F)側に調整される。上記のように、可変抵抗
体VR1 の抵抗値の可変動作によって抵抗温度係数Kが
可変され、これにより、風速センサの温度特性の調整が
行われる。
【0015】また、本実施例では、出力電圧レベル調整
用の可変抵抗体VR2 が第3の抵抗回路4に設けられ、
この可変抵抗体VR2 の抵抗を大きくすることにより出
力電圧は小さくなり、抵抗を小さくすると出力電圧は高
くなるので、可変抵抗体VR2 を可変することによって
出力レベルが調整される。
【0016】本実施例によれば、温度特性調整用の可変
抵抗体VR1 の抵抗値を可変して第2の抵抗回路3の辺
の抵抗温度係数Kを調整する構成としたので、風速セン
サの温度特性の調整が可能となり、従来のように複雑な
温度特性調整用の別回路を設ける必要がなく、製作コス
トを大幅に削減することができる。
【0017】また、回路構成部品のばらつきによる風速
センサの温度特性のばらつきがあっても、可変抵抗体V
1 の抵抗値を可変することにより、温度特性を容易に
調整することができる。
【0018】さらに、可変抵抗体VR1 の抵抗値の微調
整により、VR1 の抵抗寄与率を可変して抵抗温度係数
Kを精度良く調整できるので、風速センサの温度特性の
検出精度をアップすることができる。
【0019】なお、本発明は上記実施例に限定されるこ
とはなく、様々な実施の態様を採り得る。例えば、上記
実施例ではヒータ用抵抗体RH と温度補償用抵抗体RT
に白金センサを用いたが、替わりに他の正の抵抗温度係
数のセンサや負の抵抗温度係数の例えばサーミスタ等を
用いてもよい。このサーミスタを用いる場合には図3の
(a)に示されるように抵抗温度特性は曲線Gを描くの
で、この曲線Gを直線Hに修正して抵抗温度係数を一定
にするため、図3の(b)に示されるように温度補償用
抵抗体RT に固定抵抗体Rを並列接続することが望まし
い。
【0020】また、上記実施例では温度特性調整用の可
変抵抗体VR1 を温度補償用抵抗体RT の辺に設けた
が、これをヒータ用抵抗体RH の辺に設けてもよく、ま
た、出力レベル調整用可変抵抗体VR2 を第3の抵抗回
路4を構成する固定抵抗体R3の辺に設けたが、これを
固定抵抗体R2 の辺に設けてもよい。
【0021】
【発明の効果】本発明は温度特性調整用の可変抵抗体の
抵抗を可変することにより、この可変抵抗体を設けたブ
リッジ回路の辺の抵抗温度係数を調整する構成としたの
で、風速センサの温度特性の調整を精度良く行うことが
できる。
【0022】また、温度特性を調整するために、従来の
ように温度特性調整用の複雑な別回路を設ける必要がな
く、温度特性調整用の可変抵抗体を設けるだけでよいの
で、風速センサの製作コストを大幅に削減することがで
き、性能の良い本発明の風速センサを安価に提供するこ
とができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本実施例に係わる風速センサの回路図である。
【図2】本実施例に係わる風速センサの温度特性調整動
作の説明図である。
【図3】温度補償用抵抗体にサーミスタを用いたときの
説明図である。
【図4】従来の風速センサの回路図である。
【符号の説明】
2 第1の抵抗回路 3 第2の抵抗回路 4 第3の抵抗回路 5 差動増幅器 RT 温度補償用抵抗体 RH ヒータ用抵抗体 VR1 温度特性調整用可変抵抗体 VR2 出力レベル調整用可変抵抗体 R1 〜R3 固定抵抗体

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 4辺の抵抗ブリッジ回路の一辺には風速
    検出抵抗体が、他の一辺には温度補償用抵抗体が、残り
    の2辺のそれぞれには抵抗体が設けられ、風速検出抵抗
    体側の辺の出力と温度補償用抵抗体側の辺の出力との差
    動出力を風速検出信号として出力する風速センサにおい
    て、前記温度補償用抵抗体と風速検出抵抗体が設けられ
    る辺の一方には温度特性調整用の可変抵抗体が設けら
    れ、残りの2辺の一方側には出力レベル調整用の可変抵
    抗体が設けられていることを特徴とする風速センサ。
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