JPH06265564A - 気体の流速検出装置 - Google Patents
気体の流速検出装置Info
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- JPH06265564A JPH06265564A JP5077407A JP7740793A JPH06265564A JP H06265564 A JPH06265564 A JP H06265564A JP 5077407 A JP5077407 A JP 5077407A JP 7740793 A JP7740793 A JP 7740793A JP H06265564 A JPH06265564 A JP H06265564A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 流速検出装置における主流速の補正ならびに
流体の流れの方向および大きさを知る。また流速検出装
置における温度特性の改善で、より正確に流速を求め
る。 【構成】 主流速度を検出する第１のフローセンサ素子
と横流速度を検出する第２のフローセンサ素子とを有
し、また第１のフローセンサ素子による主流速値（Ｖ
ｍ）と第２のフローセンサ素子の横流速値（Ｖｙ）との
流速状態関数式をあらかじめ記憶するメモリを有してい
る。さらに主流速値（Ｖｍ）と横流速値（Ｖｙ）の大き
さにより上記流速状態関数式にて演算して真の横流速値
（ＶＹ）を求める演算器を設ける。
流体の流れの方向および大きさを知る。また流速検出装
置における温度特性の改善で、より正確に流速を求め
る。 【構成】 主流速度を検出する第１のフローセンサ素子
と横流速度を検出する第２のフローセンサ素子とを有
し、また第１のフローセンサ素子による主流速値（Ｖ
ｍ）と第２のフローセンサ素子の横流速値（Ｖｙ）との
流速状態関数式をあらかじめ記憶するメモリを有してい
る。さらに主流速値（Ｖｍ）と横流速値（Ｖｙ）の大き
さにより上記流速状態関数式にて演算して真の横流速値
（ＶＹ）を求める演算器を設ける。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は薄膜フローセンサを利
用した流体検出装置により気体の流速を検出する気体の
流速検出装置に関するものである。
用した流体検出装置により気体の流速を検出する気体の
流速検出装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、基板の一部に所定の空間を設けて
薄膜面を形成し、この薄膜面にヒーターエレメントと測
温抵抗エレメントとを設けた薄膜フローセンサを利用し
た気体の流速検出装置においては、一般に温度特性が悪
く、温度に従って、出力が変化する傾向がある。たとえ
ば１０℃の変化において±４％ドリフトする。
薄膜面を形成し、この薄膜面にヒーターエレメントと測
温抵抗エレメントとを設けた薄膜フローセンサを利用し
た気体の流速検出装置においては、一般に温度特性が悪
く、温度に従って、出力が変化する傾向がある。たとえ
ば１０℃の変化において±４％ドリフトする。
【０００３】また２つのフローセンサの検出方向がたが
いに直交するものにあっては主流速の大きさにより横方
向の流速は大きな影響を受ける。たとえば主流速が０．
５ｍ／ｓと０．２ｍ／ｓのとき横流速の出力を比較する
と、０．１ｍ／ｓにおいて約２０％低くなる。
いに直交するものにあっては主流速の大きさにより横方
向の流速は大きな影響を受ける。たとえば主流速が０．
５ｍ／ｓと０．２ｍ／ｓのとき横流速の出力を比較する
と、０．１ｍ／ｓにおいて約２０％低くなる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】従来の気体の流速検出
装置は以上のように構成されているので、この種の流速
検出装置は温度特性が低く、ならびに温度による出力変
化が不安定である。さらに主流速の大きさにより横方向
の流速が大きな影響を受けるなどの問題点があった。
装置は以上のように構成されているので、この種の流速
検出装置は温度特性が低く、ならびに温度による出力変
化が不安定である。さらに主流速の大きさにより横方向
の流速が大きな影響を受けるなどの問題点があった。
【０００５】請求項１の発明の目的は、この種気体の流
速検出装置における主流速の改善である。
速検出装置における主流速の改善である。
【０００６】請求項２の発明の目的は、この種気体の流
速検出装置における温度特性の改善である。
速検出装置における温度特性の改善である。
【０００７】請求項３の発明の目的はこの種気体の流速
検出装置において、流体の正確な流速とその方向の計測
である。
検出装置において、流体の正確な流速とその方向の計測
である。
【０００８】
【課題を解決するための手段】請求項１の発明に係わる
気体の流速検出装置は、主流速度を検出するフローセン
サ素子と横流速度を検出するフローセンサ素子とを有
し、また第１のフローセンサ素子による主流速値（Ｖ
ｍ）と第２のフローセンサ素子の横流速値（Ｖｙ）との
流速状態関数式をあらかじめ記憶するメモリを有してい
る。さらに主流速値（Ｖｍ）と横流速値（Ｖｙ）の大き
さにより上記流速状態関数式にて演算して真の横流速値
（ＶＹ）を求める演算器を設けたものである。
気体の流速検出装置は、主流速度を検出するフローセン
サ素子と横流速度を検出するフローセンサ素子とを有
し、また第１のフローセンサ素子による主流速値（Ｖ
ｍ）と第２のフローセンサ素子の横流速値（Ｖｙ）との
流速状態関数式をあらかじめ記憶するメモリを有してい
る。さらに主流速値（Ｖｍ）と横流速値（Ｖｙ）の大き
さにより上記流速状態関数式にて演算して真の横流速値
（ＶＹ）を求める演算器を設けたものである。
【０００９】請求項２の発明に係わる気体の流速検出装
置は、第１のフローセンサ素子の流速出力Ｖｍと第１の
フローセンサ素子の温度センサからの温度出力（Ｖｔ
ｍ）との状態関数式ＶＭ＝ｆｍ（Ｖｍ、Ｖｔｍ）（式
１）と、第２のフローセンサの流速出力Ｖ０と第２のフ
ローセンサの温度出力（Ｖｔｙ）との状態関数式Ｖｙ＝
ｆｙ（Ｖ０、Ｖｔｙ）（式２）と上記２つの状態関数式
から温度補正された第１のフローセンサ出力ＶＭと第２
のフローセンサ出力Ｖｙとの状態関数式ＶＹ＝ｆ（Ｖ
Ｍ，Ｖｙ）（式３）とを記憶するメモリを有し、かつ上
記各種出力Ｖｍ、Ｖｔｍ、Ｖ０、Ｖｔｙから状態関数式
（式１、式２）を演算し、さらにそれらにより求められ
たＶＭ、Ｖｙから状態関数式（式３）を演算し、真の流
速ＶＹを求める演算器を設けたものである。
置は、第１のフローセンサ素子の流速出力Ｖｍと第１の
フローセンサ素子の温度センサからの温度出力（Ｖｔ
ｍ）との状態関数式ＶＭ＝ｆｍ（Ｖｍ、Ｖｔｍ）（式
１）と、第２のフローセンサの流速出力Ｖ０と第２のフ
ローセンサの温度出力（Ｖｔｙ）との状態関数式Ｖｙ＝
ｆｙ（Ｖ０、Ｖｔｙ）（式２）と上記２つの状態関数式
から温度補正された第１のフローセンサ出力ＶＭと第２
のフローセンサ出力Ｖｙとの状態関数式ＶＹ＝ｆ（Ｖ
Ｍ，Ｖｙ）（式３）とを記憶するメモリを有し、かつ上
記各種出力Ｖｍ、Ｖｔｍ、Ｖ０、Ｖｔｙから状態関数式
（式１、式２）を演算し、さらにそれらにより求められ
たＶＭ、Ｖｙから状態関数式（式３）を演算し、真の流
速ＶＹを求める演算器を設けたものである。
【００１０】請求項３の発明に係わる気体の流速検出装
置は、第１のフローセンサ素子の流速出力Ｖｍと第１の
フローセンサ素子の温度センサからの温度出力（Ｖｔ
ｍ）との状態関数式ＶＭ＝ｆｍ（Ｖｍ、Ｖｔｍ）（式
１）と、第２のフローセンサの流速出力Ｖ０と第２のフ
ローセンサの温度出力（Ｖｔｙ）との状態関数式Ｖｙ＝
ｆｙ（Ｖ０、Ｖｔｙ）（式２）と上記２つの状態関数式
から温度補正された第１のフローセンサ出力ＶＭと第２
のフローセンサ出力Ｖｙとの状態関数式ＶＹ＝ｆ（Ｖ
Ｍ，Ｖｙ）（式３）とを記憶するメモリを有している。
またこのメモリは第１のフローセンサの真の主流速値Ｖ
Ｍと第２のフローセンサ素子の真の横流速値ＶＹとから
その方向を求めるベクトル関数式を記憶する。上記各種
出力Ｖｍ、Ｖｔｍ、Ｖ０、Ｖｔｙから状態関数式（式
１、式２）を演算し、さらにそれらにより求められたＶ
Ｍ、Ｖｙから状態関数式（式３）を演算し、真の流速Ｖ
Ｙを求める演算器を有する。またこの演算器は状態関数
式によって得られたＶＭとＶＹからその方向を求めるベ
クトル関数式を演算する。
置は、第１のフローセンサ素子の流速出力Ｖｍと第１の
フローセンサ素子の温度センサからの温度出力（Ｖｔ
ｍ）との状態関数式ＶＭ＝ｆｍ（Ｖｍ、Ｖｔｍ）（式
１）と、第２のフローセンサの流速出力Ｖ０と第２のフ
ローセンサの温度出力（Ｖｔｙ）との状態関数式Ｖｙ＝
ｆｙ（Ｖ０、Ｖｔｙ）（式２）と上記２つの状態関数式
から温度補正された第１のフローセンサ出力ＶＭと第２
のフローセンサ出力Ｖｙとの状態関数式ＶＹ＝ｆ（Ｖ
Ｍ，Ｖｙ）（式３）とを記憶するメモリを有している。
またこのメモリは第１のフローセンサの真の主流速値Ｖ
Ｍと第２のフローセンサ素子の真の横流速値ＶＹとから
その方向を求めるベクトル関数式を記憶する。上記各種
出力Ｖｍ、Ｖｔｍ、Ｖ０、Ｖｔｙから状態関数式（式
１、式２）を演算し、さらにそれらにより求められたＶ
Ｍ、Ｖｙから状態関数式（式３）を演算し、真の流速Ｖ
Ｙを求める演算器を有する。またこの演算器は状態関数
式によって得られたＶＭとＶＹからその方向を求めるベ
クトル関数式を演算する。
【００１１】
【作用】請求項１の発明における気体の流速検出装置
は、気体の流量を検出する際に、そのメモリに記憶され
た流速状態関数式をもとに、演算器によって、その気体
の主流速を補正し、真の横流速値（ＶＹ）が演算され
る。
は、気体の流量を検出する際に、そのメモリに記憶され
た流速状態関数式をもとに、演算器によって、その気体
の主流速を補正し、真の横流速値（ＶＹ）が演算され
る。
【００１２】請求項２の発明における気体の流速検出装
置は、主流速および横流速を求めるために、温度と各要
因の状態関数式にて演算をし、温度補正した後、真の主
流速および横流速を求める。
置は、主流速および横流速を求めるために、温度と各要
因の状態関数式にて演算をし、温度補正した後、真の主
流速および横流速を求める。
【００１３】請求項３の発明における気体の流速検出装
置は、真の主流速および横流速から流体の方向が演算器
により求める。
置は、真の主流速および横流速から流体の方向が演算器
により求める。
【００１４】
【実施例】以下、図によってこの発明の一実施例につい
て説明する。すなわち図１に示す薄膜フローセンサ１の
原理図において、ヒーターエレメント２は周知のように
薄膜フローセンサ１のダイアフラム部３を均一に加熱す
るもので、常時一定の電流が供給される。測温抵抗エレ
メント５ａ、５ｂは気体の流れる方向において、ヒータ
ーエレメント２の上流側と下流側とにそれぞれ設けられ
る。
て説明する。すなわち図１に示す薄膜フローセンサ１の
原理図において、ヒーターエレメント２は周知のように
薄膜フローセンサ１のダイアフラム部３を均一に加熱す
るもので、常時一定の電流が供給される。測温抵抗エレ
メント５ａ、５ｂは気体の流れる方向において、ヒータ
ーエレメント２の上流側と下流側とにそれぞれ設けられ
る。
【００１５】この図１および図２において、ヒータエレ
メント２を制御して、周囲温度にある測温抵抗エレメン
ト５ａ、５ｂを周囲温度よりもある一定の高い温度ｔ
ｈ、たとえば周囲温度を基準に６０℃に制御すると、測
温抵抗エレメント５ａ、５ｂの温度ｔ１、ｔ２は図３に
示すようにほぼ等しくなる。このとき、測温抵抗エレメ
ント５ａ、５ｂ、ヒータエレメント２、および測温抵抗
エレメント５ｂの配設方向、すなわち矢印Ａ方向に流体
が移動すると、上流側の測温抵抗エレメント５ａは冷却
されΔｔ１だけ温度が下がる。一方下流側の測温抵抗エ
レメント５ｂは温度がΔｔ２だけ上昇する。この結果、
上流側の測温抵抗エレメント５ａと下流側の測温抵抗エ
レメント５ｂとの間に温度差が生じる。そこで測温抵抗
エレメント５ａ、５ｂをブリッジ回路に組み込み、その
温度差を電圧に変換することにより、流体の流速に応じ
た電圧が得られ、これによって流体の流速を検出するこ
とができる。
メント２を制御して、周囲温度にある測温抵抗エレメン
ト５ａ、５ｂを周囲温度よりもある一定の高い温度ｔ
ｈ、たとえば周囲温度を基準に６０℃に制御すると、測
温抵抗エレメント５ａ、５ｂの温度ｔ１、ｔ２は図３に
示すようにほぼ等しくなる。このとき、測温抵抗エレメ
ント５ａ、５ｂ、ヒータエレメント２、および測温抵抗
エレメント５ｂの配設方向、すなわち矢印Ａ方向に流体
が移動すると、上流側の測温抵抗エレメント５ａは冷却
されΔｔ１だけ温度が下がる。一方下流側の測温抵抗エ
レメント５ｂは温度がΔｔ２だけ上昇する。この結果、
上流側の測温抵抗エレメント５ａと下流側の測温抵抗エ
レメント５ｂとの間に温度差が生じる。そこで測温抵抗
エレメント５ａ、５ｂをブリッジ回路に組み込み、その
温度差を電圧に変換することにより、流体の流速に応じ
た電圧が得られ、これによって流体の流速を検出するこ
とができる。
【００１６】図１において、この素子の流体の流れ方向
Ｂに対する特性は、方向Ａと方向Ｂとのなす角度をθ、
流体の主流の大きさをＶとすると、この流体検出素子は
Ｖ・ｃｏｓθを検出する。したがって、測温抵抗エレメ
ント５ａ、ヒータエレメント２、および測温抵抗エレメ
ント５ｂの配設方向、すなわち矢印Ａ方向は薄膜フロー
センサ１の検出感度が最大となる方向である。
Ｂに対する特性は、方向Ａと方向Ｂとのなす角度をθ、
流体の主流の大きさをＶとすると、この流体検出素子は
Ｖ・ｃｏｓθを検出する。したがって、測温抵抗エレメ
ント５ａ、ヒータエレメント２、および測温抵抗エレメ
ント５ｂの配設方向、すなわち矢印Ａ方向は薄膜フロー
センサ１の検出感度が最大となる方向である。
【００１７】さて、薄膜フローセンサ１の最大検出感度
の方向を方向Ａとし、流体の流れの方向を方向Ｂとした
とき、方向Ａと方向Ｂとのなす角をθとし、流体の主流
の速度をＶとすると、薄膜フローセンサ１の測温エレメ
ント５ａ、５ｂを含むブリッジ回路の出力ｘからｆ
（ｘ）＝Ｖ・ｃｏｓθの式を利用してＶとθが求まる。
の方向を方向Ａとし、流体の流れの方向を方向Ｂとした
とき、方向Ａと方向Ｂとのなす角をθとし、流体の主流
の速度をＶとすると、薄膜フローセンサ１の測温エレメ
ント５ａ、５ｂを含むブリッジ回路の出力ｘからｆ
（ｘ）＝Ｖ・ｃｏｓθの式を利用してＶとθが求まる。
【００１８】図４においてはフローセンサ素子１を２個
用い、それぞれの最大検出感度方向をたがいに直交させ
てある。すなわち第１のフローセンサ素子１ＭはＡ方向
の気体の流れすなわち主流速を検出するために用いら
れ、また第２のフローセンサ素子１ＹはＣ方向の気体の
流れすなわち横流速を検出するために用いられる。
用い、それぞれの最大検出感度方向をたがいに直交させ
てある。すなわち第１のフローセンサ素子１ＭはＡ方向
の気体の流れすなわち主流速を検出するために用いら
れ、また第２のフローセンサ素子１ＹはＣ方向の気体の
流れすなわち横流速を検出するために用いられる。
【００１９】図５において、第１のフローセンサ素子１
Ｍからの主流速Ｖｍ、第２のフローセンサ素子１Ｙから
の横流速Ｖｙおよび第１のフローセンサの温度Ｖｔｍ、
第２のフローセンサの温度Ｖｔｙはアナログスイッチ７
を介してアナログディジタル変換器９に接続され、この
アナログディジタル変換器の出力端は演算器１１たとえ
ばマイクロコンピュータに接続される。また演算器の出
力端はディジタル−アナログ変換器１３を介して制御出
力端１５すなわち４〜２０［ｍＡ］出力端に、リレー１
７を介して接点出力端１９に、さらにトランジスタまた
はフォトカプラ等のスイッチング回路２１を介して、オ
ープンコレクタ出力端２３に接続される。一方演算器２
１には表示部２５、キーボード２７、メモリ２９が接続
される。このメモリはたとえばＥ↑２ＰＲＯＭにより構
成される。
Ｍからの主流速Ｖｍ、第２のフローセンサ素子１Ｙから
の横流速Ｖｙおよび第１のフローセンサの温度Ｖｔｍ、
第２のフローセンサの温度Ｖｔｙはアナログスイッチ７
を介してアナログディジタル変換器９に接続され、この
アナログディジタル変換器の出力端は演算器１１たとえ
ばマイクロコンピュータに接続される。また演算器の出
力端はディジタル−アナログ変換器１３を介して制御出
力端１５すなわち４〜２０［ｍＡ］出力端に、リレー１
７を介して接点出力端１９に、さらにトランジスタまた
はフォトカプラ等のスイッチング回路２１を介して、オ
ープンコレクタ出力端２３に接続される。一方演算器２
１には表示部２５、キーボード２７、メモリ２９が接続
される。このメモリはたとえばＥ↑２ＰＲＯＭにより構
成される。
【００２０】図６は第１のフローセンサ素子１Ｍの主流
速Ｖｍ、第２のフローセンサ素子１Ｙの横流速Ｖｙと両
フローセンサ素子の温度出力Ｖｔｍ、Ｖｔｙと補正演算
の流れを示すもので、この図において、演算器１１は第
１の温度補正用状態方程式演算３１、第２の温度補正用
状態方程式演算３２、主流速補正用の流速状態方程式演
算３３およびベクトル演算３４を実行する。そして、第
１のフローセンサ素子１Ｍの主流速Ｖｍおよび温度セン
サの出力Ｖｔｍは第１の温度補正用状態方程式演算３１
に利用され、第２のフローセンサ素子１Ｙの横流速Ｖｙ
０および温度センサの出力Ｖｔｙは第２の温度補正用状
態方程式演算３２に利用される。第１の温度補正用状態
方程式演算３１および第２の温度補正用状態方程式演算
３２の出力は主流速補正用の流速状態方程式演算３３に
利用される。第１の温度補正用状態方程式演算３１の出
力および主流速補正用の流速状態方程式演算３３の出力
はベクトル演算３４に利用される。主流速補正用の流速
状態方程式演算３３の出力は真の横流速の出力Ｔｙに利
用される。ベクトル演算３４の出力は気体の流れる方向
の出力Ｔｄ、真の流速の大きさＴＶを出力するに利用さ
れる。
速Ｖｍ、第２のフローセンサ素子１Ｙの横流速Ｖｙと両
フローセンサ素子の温度出力Ｖｔｍ、Ｖｔｙと補正演算
の流れを示すもので、この図において、演算器１１は第
１の温度補正用状態方程式演算３１、第２の温度補正用
状態方程式演算３２、主流速補正用の流速状態方程式演
算３３およびベクトル演算３４を実行する。そして、第
１のフローセンサ素子１Ｍの主流速Ｖｍおよび温度セン
サの出力Ｖｔｍは第１の温度補正用状態方程式演算３１
に利用され、第２のフローセンサ素子１Ｙの横流速Ｖｙ
０および温度センサの出力Ｖｔｙは第２の温度補正用状
態方程式演算３２に利用される。第１の温度補正用状態
方程式演算３１および第２の温度補正用状態方程式演算
３２の出力は主流速補正用の流速状態方程式演算３３に
利用される。第１の温度補正用状態方程式演算３１の出
力および主流速補正用の流速状態方程式演算３３の出力
はベクトル演算３４に利用される。主流速補正用の流速
状態方程式演算３３の出力は真の横流速の出力Ｔｙに利
用される。ベクトル演算３４の出力は気体の流れる方向
の出力Ｔｄ、真の流速の大きさＴＶを出力するに利用さ
れる。
【００２１】図５において、第１の薄膜フローセンサか
らの出力Ｖｍおよび温度センサの出力Ｖｔｍ、さらに第
２のフローセンサの出力Ｖｙ０と温度センサ出力Ｖｔｙ
はアナログスイッチ７によって適宜切り替えられ、その
後アナログ−ディジタル変換器９に入力され、このアナ
ログ−ディジタル変換器によってディジタル量に変換さ
れる。さらにその信号は演算器１１に入力される。
らの出力Ｖｍおよび温度センサの出力Ｖｔｍ、さらに第
２のフローセンサの出力Ｖｙ０と温度センサ出力Ｖｔｙ
はアナログスイッチ７によって適宜切り替えられ、その
後アナログ−ディジタル変換器９に入力され、このアナ
ログ−ディジタル変換器によってディジタル量に変換さ
れる。さらにその信号は演算器１１に入力される。
【００２２】図６において、第１のフローセンサ素子１
Ｍの主流速Ｖｍおよび第１の温度センサの出力Ｖｔｍは
第１の温度補正用状態方程式演算３１に供給され、ここ
でＥ↑２ＰＲＯＭにあらかじめ記憶してある温度補正用
状態関数をもとに主流速Ｖｍは補正され、ＶＭとなる。
第２のフローセンサ素子１Ｙの横流速Ｖｙ０および第２
の温度センサの出力Ｖｔｙは第２の温度補正用状態方程
式演算３２に供給され、ここでメモリ２９すなわちＥ2
ＰＲＯＭにあらかじめ記憶してある温度補正用状態関数
をもとに横流速Ｖｙ０が補正され、Ｖｙとなる。
Ｍの主流速Ｖｍおよび第１の温度センサの出力Ｖｔｍは
第１の温度補正用状態方程式演算３１に供給され、ここ
でＥ↑２ＰＲＯＭにあらかじめ記憶してある温度補正用
状態関数をもとに主流速Ｖｍは補正され、ＶＭとなる。
第２のフローセンサ素子１Ｙの横流速Ｖｙ０および第２
の温度センサの出力Ｖｔｙは第２の温度補正用状態方程
式演算３２に供給され、ここでメモリ２９すなわちＥ2
ＰＲＯＭにあらかじめ記憶してある温度補正用状態関数
をもとに横流速Ｖｙ０が補正され、Ｖｙとなる。
【００２３】第１の温度補正用状態方程式演算３１によ
って温度補正された出力ＶＭおよび第２の温度補正用状
態方程式演算の出力Ｖｙは主流速状態方程式演算３３に
入力される。この主流速状態方程式演算において、メモ
リ２９すなわちＥ2 ＰＲＯＭにあらかじめ記憶されてい
る主流速補正用状態関数をもとに、真の横流速ＶＹが演
算され、その出力Ｔｙに利用される。
って温度補正された出力ＶＭおよび第２の温度補正用状
態方程式演算の出力Ｖｙは主流速状態方程式演算３３に
入力される。この主流速状態方程式演算において、メモ
リ２９すなわちＥ2 ＰＲＯＭにあらかじめ記憶されてい
る主流速補正用状態関数をもとに、真の横流速ＶＹが演
算され、その出力Ｔｙに利用される。
【００２４】また、第１の温度補正用状態方程式演算３
１の出力ＶＭおよび主流速状態方程式演算３３の出力Ｖ
Ｙはベクトル演算に入力され、ここで、あらかじめメモ
リ２９が記憶している流速ベクトル演算式をもとに真の
流速ＴＶの方向およびその大きさが出力Ｔｄ、Ｔｍに利
用される。
１の出力ＶＭおよび主流速状態方程式演算３３の出力Ｖ
Ｙはベクトル演算に入力され、ここで、あらかじめメモ
リ２９が記憶している流速ベクトル演算式をもとに真の
流速ＴＶの方向およびその大きさが出力Ｔｄ、Ｔｍに利
用される。
【００２５】
【発明の効果】以上、説明したように請求項１の発明
は、主流速度を検出する第１のフローセンサ素子と横流
速度を検出する第２のフローセンサ素子とを有するフロ
ーセンサと、第１のフローセンサ素子による主流速値
（Ｖｍ）と第２のフローセンサ素子の横流速値（Ｖｙ）
との流速状態関数式をあらかじめ記憶するメモリと、そ
の主流速値（Ｖｍ）と横流速値（Ｖｙ）の大きさにより
主流速状態関数式にて演算して真の横流速値（ＶＹ）を
求める演算器とを設け、メモリにあらかじめ記憶されて
いる主流速補正用状態関数をもとに演算補正するので、
真の横流速値（ＶＹ）を容易に、かつ迅速に求めること
ができる。
は、主流速度を検出する第１のフローセンサ素子と横流
速度を検出する第２のフローセンサ素子とを有するフロ
ーセンサと、第１のフローセンサ素子による主流速値
（Ｖｍ）と第２のフローセンサ素子の横流速値（Ｖｙ）
との流速状態関数式をあらかじめ記憶するメモリと、そ
の主流速値（Ｖｍ）と横流速値（Ｖｙ）の大きさにより
主流速状態関数式にて演算して真の横流速値（ＶＹ）を
求める演算器とを設け、メモリにあらかじめ記憶されて
いる主流速補正用状態関数をもとに演算補正するので、
真の横流速値（ＶＹ）を容易に、かつ迅速に求めること
ができる。
【００２６】請求項２の発明は第１のフローセンサ素子
と第２のフローセンサ素子の温度センサからの第１の温
度出力（Ｖｔｍ）と、第２の温度出力（Ｖｔｙ）と、メ
モリにあらかじめ記憶された温度状態補正用関数から温
度補正をした後、主流速を補正するので、真の横流速の
精度をいっそう高めることができる。
と第２のフローセンサ素子の温度センサからの第１の温
度出力（Ｖｔｍ）と、第２の温度出力（Ｖｔｙ）と、メ
モリにあらかじめ記憶された温度状態補正用関数から温
度補正をした後、主流速を補正するので、真の横流速の
精度をいっそう高めることができる。
【００２７】請求項３の発明はメモリにあらかじめ記憶
された流速ベクトル演算式をもとに演算器によりベクト
ル演算し、真の流速の方向とその大きさを知るようにし
ているので、真の横流速とともに、真の流速の方向とそ
の大きさの３つの出力を得ることができ、とくにクリー
ンルーム等の気体の流れを測定するのに適しており、机
や他の装置等の配置を決定するのに有効である。
された流速ベクトル演算式をもとに演算器によりベクト
ル演算し、真の流速の方向とその大きさを知るようにし
ているので、真の横流速とともに、真の流速の方向とそ
の大きさの３つの出力を得ることができ、とくにクリー
ンルーム等の気体の流れを測定するのに適しており、机
や他の装置等の配置を決定するのに有効である。
【図１】この発明における気体の流速検出装置の検出部
である薄膜フローセンサの斜視図である。
である薄膜フローセンサの斜視図である。
【図２】この発明における気体の流速検出装置の検出部
である薄膜フローセンサの縦断面図である。
である薄膜フローセンサの縦断面図である。
【図３】図２における薄膜フローセンサのヒーターエレ
メントおよび測温抵抗エレメントの温度分布を示す動作
説明図である。
メントおよび測温抵抗エレメントの温度分布を示す動作
説明図である。
【図４】この発明における気体の流速検出装置のフロー
センサ素子の配列状態を示す平面図である。
センサ素子の配列状態を示す平面図である。
【図５】この発明における気体の流速検出装置の流量検
出部のブロック回路図である。
出部のブロック回路図である。
【図６】この発明における気体の流速検出装置の演算器
における補正の流れを説明する流れ図である。
における補正の流れを説明する流れ図である。
１ 薄膜フローセンサ １Ｍ 第１のフローセンサ素子 １Ｙ 第２のフローセンサ素子 ２ ヒーターエレメント ３ ダイアフラム部 ４ 温度センサ ５ａ 測温抵抗エレメント ５ｂ 測温抵抗エレメント ７ アナログスイッチ ９ アナログディジタル変換器 １１ 演算器 １３ ディジタル−アナログ変換器 １５ 制御出力端 １７ リレー １９ 接点出力端 ２１ スイッチング回路 ２３ オープンコレクタ出力端 ２５ 表示部 ２７ キーボード ２９ メモリ ３１ 第１の温度補正用状態方程式演算 ３２ 第２の温度補正用状態方程式演算 ３３ 主流速補正用の流速状態方程式演算 ３４ ベクトル演算
Claims (3)
- 【請求項１】 平面状の薄膜体上にヒーターエレメント
と測温抵抗エレメントとを設けることにより薄膜フロー
センサ素子を構成し、この薄膜フローセンサ素子を一対
を単位として、かつそれぞれの検出方向がたがいに交差
するように配設し、その一方を主流速度を検出する第１
のフローセンサ素子とし、その他方を横流速度を検出す
る第２のフローセンサ素子としたフローセンサと、上記
第１のフローセンサ素子による主流速値（Ｖｍ）と上記
第２のフローセンサ素子の横流速値（Ｖｙ）とから求め
られる状態関数式Ｖ＝ｆ（Ｖｍ，Ｖｙ）をあらかじめ記
憶するメモリと、その主流速値（Ｖｍ）と横流速値（Ｖ
ｙ）の大きさにより上記横流状態関数式にて演算して真
の横流速値（ＶＹ）を求める演算器とを備えたことを特
徴とする気体の流速検出装置。 - 【請求項２】 基板上に平面状の薄膜体を設けるととも
に、この薄膜体上にヒーターエレメントと測温抵抗エレ
メントを設け、また上記基板上において、上記ヒーター
エレメントおよび上記測温抵抗エレメントの影響を受け
ない位置に温度センサを設けることにより薄膜フローセ
ンサ素子を構成したものにおいて、このフローセンサ素
子を一対を単位として、かつそれぞれのフローセンサ素
子をその検出方向がたがいに交差するように配設し、そ
の一方を主流速を検出する第１のフローセンサ素子と
し、またその他方を横流れ速度を検出する第２のフロー
センサ素子としたフローセンサと、このフローセンサか
らの主流速出力（Ｖｍ）と上記第１のフローセンサの温
度センサからの温度出力（Ｖｔｍ）をもとに得られた状
態関数式ＶＭ＝ｆ（Ｖｍ，Ｖｔｍ）と、上記第２のフロ
ーセンサ素子の温度センサの出力Ｖｔｙと上記第２のフ
ローセンサ素子からの気体の横流速出力（Ｖｙ０）をも
とに得られた状態関数式Ｖｙ＝ｆ（Ｖｙ０，Ｖｔｙ）を
あらかじめ記憶するメモリと、上記主流速出力（ＶＭ）
と上記横流速値（Ｖｙ）の大きさにより上記状態関数式
ＶＹ＝ｇ（ＶＭ，Ｖｙ）にて演算して上記第２のフロー
センサの真の横流速値（ＶＹ）を求める演算器とを備え
たことを特徴とする気体の流速検出装置。 - 【請求項３】 基板上に平面状の薄膜体を設けるととも
に、この薄膜体上にヒーターエレメントと測温抵抗エレ
メントを設け、また上記基板上において、上記ヒーター
エレメントおよび上記測温抵抗エレメントの影響を受け
ない位置に温度センサを設けることにより薄膜フローセ
ンサ素子を構成したものにおいて、このフローセンサ素
子を一対を単位として、かつそれぞれのフローセンサ素
子をその検出方向がたがいに交差するように配設し、そ
の一方を主流速を検出する第１のフローセンサ素子と
し、またその他方を横流れ速度を検出する第２のフロー
センサ素子としたフローセンサと、上記第１のフローセ
ンサ素子による主流速値（Ｖｍ）と上記第１のフローセ
ンサの温度センサの出力Ｖｔｍから補正された主流速値
ＶＭと、上記第２のフローセンサ素子の横流速値（Ｖｙ
０）と上記第２のフローセンサの温度センサの出力Ｖｔ
ｙから補正された横流速値Ｖｙおよび上記温度補正され
た主流速値ＶＭと、上記温度補正された横流速値とから
横流速状態関数式ＶＹ＝ｇ（ＶＭ，Ｖｙ）ならびに上記
温度補正された主流速値（ＶＭ）と上記主流速補正され
た横流速値（ＶＹ）とから決まる流体の方向を求めるベ
クトル演算関数式をあらかじめ記憶するメモリと、上記
第１のフローセンサの主流速値（ＶＭ）とこの第１のフ
ローセンサの温度センサ出力（Ｖｔｍ）とにより真の主
流速値（Ｖｍ）を求め、また上記第２のフローセンサの
横流速値（Ｖｙ０）と上記第２のフローセンサの温度出
力（Ｖｔｙ）の大きさにより横流速値（Ｖｙ）を求め、
さらにこの横流速値（Ｖｙ）と上記主流速補正された横
流速値（ＶＭ）から状態関数式にて演算して流体の方向
と、真の流速値（ＴＶ）の大きさを求める演算器とを備
えた気体の流速検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5077407A JPH06265564A (ja) | 1993-03-12 | 1993-03-12 | 気体の流速検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5077407A JPH06265564A (ja) | 1993-03-12 | 1993-03-12 | 気体の流速検出装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06265564A true JPH06265564A (ja) | 1994-09-22 |
Family
ID=13633064
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5077407A Pending JPH06265564A (ja) | 1993-03-12 | 1993-03-12 | 気体の流速検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06265564A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004507753A (ja) * | 2000-09-01 | 2004-03-11 | ハネウェル・インターナショナル・インコーポレーテッド | 入射気流の速度および角度方向を測定するためのマイクロセンサ |
| CN102854337A (zh) * | 2011-07-01 | 2013-01-02 | 东京毅力科创株式会社 | 基板处理装置的数据取得方法和传感器用基板 |
| CN103513055A (zh) * | 2012-06-22 | 2014-01-15 | 东京毅力科创株式会社 | 基板处理装置的数据取得方法和传感器用基板 |
-
1993
- 1993-03-12 JP JP5077407A patent/JPH06265564A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004507753A (ja) * | 2000-09-01 | 2004-03-11 | ハネウェル・インターナショナル・インコーポレーテッド | 入射気流の速度および角度方向を測定するためのマイクロセンサ |
| CN102854337A (zh) * | 2011-07-01 | 2013-01-02 | 东京毅力科创株式会社 | 基板处理装置的数据取得方法和传感器用基板 |
| JP2013015376A (ja) * | 2011-07-01 | 2013-01-24 | Tokyo Electron Ltd | 基板処理装置のデータ取得方法及びセンサ用基板 |
| US9915677B2 (en) | 2011-07-01 | 2018-03-13 | Tokyo Electron Limited | Data acquisition method of substrate processing apparatus and sensing substrate |
| CN103513055A (zh) * | 2012-06-22 | 2014-01-15 | 东京毅力科创株式会社 | 基板处理装置的数据取得方法和传感器用基板 |
| JP2014007251A (ja) * | 2012-06-22 | 2014-01-16 | Tokyo Electron Ltd | 基板処理装置のデータ取得方法及びセンサ用基板 |
| US9389242B2 (en) | 2012-06-22 | 2016-07-12 | Tokyo Electron Limited | Method for obtaining data of substrate processing apparatus and sensor substrate |
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