JPH0633375Y2 - Thermal flow sensor - Google Patents

Thermal flow sensor

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JPH0633375Y2
JPH0633375Y2 JP5342088U JP5342088U JPH0633375Y2 JP H0633375 Y2 JPH0633375 Y2 JP H0633375Y2 JP 5342088 U JP5342088 U JP 5342088U JP 5342088 U JP5342088 U JP 5342088U JP H0633375 Y2 JPH0633375 Y2 JP H0633375Y2
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resistor
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雅憲 稲田
七郎 大谷
智也 山川
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Mitsubishi Electric Corp
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Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この考案は、感熱抵抗体(加熱抵抗体)を用いて流体の
流量を検出する感熱式流量センサに関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial field of application] The present invention relates to a heat-sensitive flow sensor for detecting a flow rate of a fluid by using a heat-sensitive resistor (heating resistor).

〔従来の技術〕[Conventional technology]

流体中に配設された感熱抵抗体(加熱抵抗体)を含むブ
リッジの熱平衡状態から流量を検出する方式の流量セン
サが従来から用いられている。白金線を加熱抵抗体とす
る従来の空気流量センサを以下に説明する。
A flow rate sensor of the type that detects a flow rate from a thermal equilibrium state of a bridge including a heat sensitive resistor (heating resistor) disposed in a fluid has been conventionally used. A conventional air flow sensor using a platinum wire as a heating resistor will be described below.

第6図(a)は白金線を加熱抵抗体とする感熱式空気流量
センサの構造を示す縦断側面図、第6図(b)はその正面
図である。この第6図(a),第6図(b)において、流体の
主通路となるハウジング1内の所定の位置に支持部材3
により計測用管路2が設けられ、計測用管路2の内面に
複数の熱線支持体4が設けられ、この熱線支持体4を介
して熱線RHが空気の流れに直交する平面内に張装されて
いる。
FIG. 6 (a) is a vertical sectional side view showing the structure of a heat-sensitive air flow sensor using a platinum wire as a heating resistor, and FIG. 6 (b) is a front view thereof. In FIGS. 6 (a) and 6 (b), the support member 3 is provided at a predetermined position in the housing 1 which serves as a main passage for the fluid.
The measurement pipe line 2 is provided by the above, a plurality of heat ray supports 4 are provided on the inner surface of the measurement pipe line 2, and the heat ray R H is stretched through the heat ray support member 4 in a plane orthogonal to the flow of air. It is equipped.

また、空気温センサRCが計測用管路2中に配設されてい
る。熱線RHおよび空気温センサRCの各々の電気接続用リ
ードはハウジング1、計測用管路2、支持部材3の各々
に設けられた図示しない貫通穴を介してハウジング1の
外周に設けられた制御回路設置部5の内側に通じ、制御
回路設置部5の内部に設置された制御回路に接続されて
いる。また、ハウジング1の開口部には保護用ネット6a
および6bが設置されている。
Further, an air temperature sensor R C is arranged in the measuring pipe line 2. The leads for electrical connection of each of the heat ray R H and the air temperature sensor R C are provided on the outer periphery of the housing 1 through through holes (not shown) provided in each of the housing 1, the measurement pipe line 2 and the support member 3. It communicates with the inside of the control circuit installation unit 5 and is connected to the control circuit installed inside the control circuit installation unit 5. Further, a protective net 6a is provided at the opening of the housing 1.
And 6b are installed.

第7図は熱線RHおよび空気温センサRCを含むブリッジと
このブリッジが熱平衡を保つように温度制御を行なう温
度制御回路10を示す図であり、抵抗R1,R2,熱線RHおよび
空気温センサRCとによりブリッジが構成され、差動増幅
器101の両入力端はブリッジの接続点b,fに接続され、差
動増幅器101の出力はトランジスタ102のベースに接続さ
れ、トランジスタ102のエミッタはブリッジの一端aに
接続され、トランジスタ102のコレクタは直流電源103の
正極に接続されている。
FIG. 7 is a diagram showing a bridge including the heating wire R H and the air temperature sensor R C and a temperature control circuit 10 for controlling the temperature so that the bridge maintains thermal equilibrium. The resistances R 1 , R 2 , the heating wire R H and A bridge is formed by the air temperature sensor R C , both input terminals of the differential amplifier 101 are connected to the connection points b and f of the bridge, and the output of the differential amplifier 101 is connected to the base of the transistor 102, and The emitter is connected to one end a of the bridge, and the collector of the transistor 102 is connected to the positive electrode of the DC power supply 103.

次に動作について説明する。温度制御回路の動作は公知
であるので詳細な説明は省略するが、接続点b,fの電圧
が等しくなったとき、この回路は平衡状態に達し、この
とき熱線RHには流量に対応した電流IHが流れ、b点の電
圧VHはIH・R2で表わされ、この電圧が流量信号として用
いられる。
Next, the operation will be described. Since the operation of the temperature control circuit is well known, detailed description thereof will be omitted, but when the voltages at the connection points b and f become equal, this circuit reaches an equilibrium state, and at this time, the heating wire R H corresponds to the flow rate. A current I H flows and the voltage V H at the point b is represented by I H · R 2 , and this voltage is used as a flow rate signal.

なお、熱線RHおよび空気温センサRCの抵抗値および抵抗
温度係数また抵抗R1,R2の抵抗のばらつきによる検出ば
らつきを補正するため、抵抗R2の抵抗値を調整して検出
流量特性を平行的に変化させ、所定の流量(通常は比較
的低い流量)における検出出力値を目標値に調整するこ
とが通常行なわれている。
In order to correct the detection variation due to the resistance value and resistance temperature coefficient of the heating wire R H and the air temperature sensor R C or the resistance variation of the resistors R 1 and R 2 , adjust the resistance value of the resistor R 2 to detect the flow rate characteristics. Is changed in parallel to adjust the detection output value at a predetermined flow rate (usually a relatively low flow rate) to a target value.

第8図は上記補正を説明する検出流量特性図であり、抵
抗R1における調整前の特性曲線aを所定の流量Q1におけ
る目標値xの範囲に入るよう抵抗R1の抵抗値を調整す
る。
Figure 8 is a detection flow characteristic diagram for explaining the correction, adjusting the resistance value of the resistor R 1 to enter the range of the target value x unadjusted characteristic curve a at a given flow rate Q 1 at the resistor R 1 .

上記した温度制御回路10を含む感熱式流量センサにおい
ては、計測精度を向上させるため抵抗R1の抵抗値を調整
(第8図に示すように検出流量特性を平行的に変化させ
ることにより、検出特性を調整)しているが、ハウジン
グ1,計測用管路2の各々の寸法のばらつきおよび両者間
の相対的な位置のばらつき、計測用管路2の流れ方向に
対する中心軸のばらつき、また熱線RHの張装位置など、
構造・寸法的なばらつき・ずれに主として起因する流量
特性の傾き(各流量における検出特性中央値からのずれ
の流量依存性…以後特性の傾きと称する。)は調整する
ことが出来ず、前記の調整流量点Q1以外の流量、とくに
調整流量点Q1より大きく離れた流量における計測精度の
改善が行なわれない。したがって、前記の抵抗R1による
調整に加え、特性の傾きを調整することが行なわれてい
る。
In the thermosensitive flow rate sensor including the temperature control circuit 10 described above, the resistance value of the resistor R 1 is adjusted to improve the measurement accuracy (by detecting the flow rate characteristic in parallel as shown in FIG. Although the characteristics are adjusted), variations in the dimensions of the housing 1 and the measuring pipe 2 and in relative positions between the two, variations in the central axis of the measuring pipe 2 with respect to the flow direction, and heat rays R H mounting position, etc.
The inclination of the flow rate characteristic (the flow rate dependency of the deviation from the median of the detection characteristics at each flow rate ... hereafter referred to as the characteristic inclination), which is mainly caused by the structural / dimensional variation / deviation, cannot be adjusted. The measurement accuracy is not improved at flow rates other than the adjusted flow point Q 1 , especially at flow rates far away from the adjusted flow point Q 1 . Therefore, in addition to the adjustment by the resistance R 1 , the inclination of the characteristic is adjusted.

次に、従来行なわれている特性の傾き調整の一例を説明
する。第3図は従来の傾き調整を行なう従来の感熱式流
量センサの回路図であり、この第3図において10は第7
図に示す温度制御回路であり、11は抵抗R3,R4,R5,R6,R
14,演算増幅器104より構成された減算回路であり、演算
増幅器104の(+)入力端は抵抗R4を介してアースされ、か
つ抵抗R3を介して温度制御回路のブリッジ回路の接続点
bに接続されている。
Next, an example of the conventional characteristic inclination adjustment will be described. FIG. 3 is a circuit diagram of a conventional heat-sensitive flow sensor for adjusting the inclination of the related art. In FIG.
In the temperature control circuit shown in the figure, 11 is resistors R 3 , R 4 , R 5 , R 6 , R
14 , a subtraction circuit composed of the operational amplifier 104, the (+) input end of the operational amplifier 104 is grounded via the resistor R 4 , and the connection point b of the bridge circuit of the temperature control circuit is connected via the resistor R 3. It is connected to the.

演算増幅器104の(-)入力端には、設定電圧Vrefが抵抗R5
を介して印加されるようになっており、この演算増幅器
104の(-)入力端と出力端間には抵抗R6が接続され、出力
端は抵抗R14を介してアースされている。また、出力端
の出力V1は分圧回路12内の抵抗R7を介して演算増幅器10
5の(+)入力端に接続されている。
Of the operational amplifier 104 (-) input terminal, the setting voltage Vref resistor R 5
This operational amplifier is designed to be applied via
A resistor R 6 is connected between the (-) input end and the output end of 104, and the output end is grounded via the resistor R 14 . Further, the output V 1 at the output end is connected to the operational amplifier 10 via the resistor R 7 in the voltage dividing circuit 12.
It is connected to the (+) input terminal of 5.

この分圧回路12は抵抗R7,R8,R9,R15演算増幅器105より
構成されており、上記演算増幅器105の(+)入力端は抵抗
R8を介してアースされ、出力端と(-)入力端間には抵抗R
9が接続され、出力端は抵抗R15を介してアースされてい
る。演算増幅器105の出力V2は演算回路13内の抵抗R10
介して演算増幅器106の(+)入力端に接続されている。
This voltage dividing circuit 12 is composed of resistors R 7 , R 8 , R 9 , and R 15 operational amplifier 105, and the (+) input terminal of the operational amplifier 105 is a resistor.
It is grounded via R 8 and has a resistor R between the output and (-) input.
9 is connected, and the output end is grounded via a resistor R 15 . The output V 2 of the operational amplifier 105 is connected to the (+) input terminal of the operational amplifier 106 via the resistor R 10 in the operational circuit 13.

この演算回路13は抵抗R10,R11,R12,R13,演算増幅器106
より構成され、演算増幅器106の(-)入力端は抵抗R12
介してアースされ、出力端とこの(-)入力端間には抵抗R
13が接続されている。さらに、(+)入力端は抵抗R11を介
して温度制御回路10のブリッジ回路の接続点bに接続さ
れている。演算増幅器106の出力端から出力V0が出力さ
れるようになっている。
This arithmetic circuit 13 includes resistors R 10 , R 11 , R 12 , R 13 and an operational amplifier 106.
The (-) input terminal of the operational amplifier 106 is grounded through the resistor R 12, and the resistor R 12 is connected between the output terminal and this (-) input terminal.
13 are connected. Further, the (+) input terminal is connected to the connection point b of the bridge circuit of the temperature control circuit 10 via the resistor R 11 . The output V 0 is output from the output terminal of the operational amplifier 106.

この第3図において、上記減算回路11は演算増幅器104
により温度制御回路10よりの出力電圧VHから所定の設定
電圧Vrefを減算し、分圧回路12は減算回路11よりの出力
電圧V1を抵抗R7,R8の各々の抵抗値で決定される値に分
圧し、演算回路13は温度制御回路10の出力電圧VHと分圧
回路12の出力電圧V2を加算するように構成されている。
In FIG. 3, the subtracting circuit 11 is an operational amplifier 104.
By subtracting a predetermined set voltage Vref from the output voltage V H of the temperature control circuit 10, the voltage divider circuit 12 is determined the output voltage V 1 of the from the subtraction circuit 11 in each of the resistance values of the resistors R 7, R 8 And the arithmetic circuit 13 is configured to add the output voltage V H of the temperature control circuit 10 and the output voltage V 2 of the voltage dividing circuit 12.

次に第3図の動作を第5図を併用して説明する。減算回
路11の出力電圧V1は抵抗R3,R4,R5,R6の各々の抵抗値R3,
R4,R5,R6に応じて の関係式を満足する値となり、抵抗値を適当な値、例え
ば(R3=R4,R5=R6)に設定すると、 V1=VH−Vref となる。
Next, the operation of FIG. 3 will be described with reference to FIG. The output voltage V 1 of the subtraction circuit 11 is the resistance value R 3 of each of the resistors R 3 , R 4 , R 5 , and R 6 .
Depending on R 4 , R 5 , R 6 Relationship becomes a value satisfying the resistance value appropriate value, setting for example (R 3 = R 4, R 5 = R 6), a V 1 = V H -Vref.

ここで、演算増幅器104の正極のみの電源電圧で動作し
ているため、出力電圧V1は負の値にはならず、VH<Vref
のときはV1=0となり、第5図(a)に示す特性V1とな
る。
Since running in the positive electrode only in the power supply voltage of the operational amplifier 104, the output voltages V 1 does not become a negative value, V H <Vref
In this case, V 1 = 0 and the characteristic V 1 shown in FIG. 5 (a) is obtained.

分圧回路12は前記減算回路11の出力電圧V1を入力し、抵
抗R7,R8の各々の抵抗値R7,R8に応じて分圧回路12の出力
電圧V2は、 の関係式を満足する値となり、抵抗値R7またはR8を変化
させると、第5図(a)の特性V2に示すように所定の電圧V
refを基点として温度制御回路10の出力電圧VHに応じて
その傾きが変化する。
The voltage dividing circuit 12 receives the output voltage V 1 of the subtracting circuit 11, and the output voltage V 2 of the voltage dividing circuit 12 according to the resistance values R 7 and R 8 of the resistors R 7 and R 8 , respectively. Relationship becomes a value satisfying, varying the resistance value R 7 or R 8, FIG. 5 a predetermined voltage as indicated by the characteristic V 2 of (a) V
With ref as a base point, its slope changes according to the output voltage V H of the temperature control circuit 10.

演算回路13は温度制御回路10の出力電圧VHおよび分圧回
路12の出力電圧V2を入力し、抵抗R10,R11,R12,R13の各
々の抵抗値R10,R11,R12,R13に応じその出力電圧V0の関係式を満足する値となり、各々の抵抗値を適当な
値、たとえばR10=R11,R12=R13とすると、 V0=VH+V2 となり、前記の電圧V1,V2,VH,Vrefの各々の関係式より
出力電圧V0となり、出力電圧V0はVH<Vrefのときは抵抗R7,R8に関
係なく、V0=VH,VH>Vrefのときは(VH−Vref)の値に
抵抗値R7,R8に応じた分圧比を乗じた値が出力電圧VH
加算された電圧となり、第5図(a)のV0に示す特性とな
る。
The arithmetic circuit 13 inputs the output voltage V H of the temperature control circuit 10 and the output voltage V 2 of the voltage dividing circuit 12, and inputs the resistance values R 10 , R 11 , R 12 , R 13 of the resistors R 10 , R 11 , R 12 , R 13 , respectively. Depending on R 12 and R 13 , the output voltage V 0 is If the respective resistance values are set to appropriate values, for example, R 10 = R 11 , R 12 = R 13 , then V 0 = V H + V 2 and the above voltages V 1 , V The output voltage V 0 is calculated from the relational expressions of 2 , V H and V ref. Therefore, when V H <Vref, the output voltage V 0 is independent of the resistances R 7 and R 8, and when V 0 = V H , V H > Vref, the resistance value R 7 becomes the value of (V H −Vref). , A value obtained by multiplying the voltage division ratio according to R 8 becomes a voltage added to the output voltage V H , and has the characteristic shown by V 0 in FIG. 5 (a).

第5図(b)は空気流量と温度制御回路10の出力電圧VH
よび演算回路13の出力電圧V0の関係を示す図であり、ま
た第5図(c)は空気流量と前記各各の出力電圧VH,V0
による空気流量計の検出誤差の関係を示す図であり、第
5図(b)に示すように演算回路13の出力電圧は前記設定
電圧Vrefに対応した空気流量Qref以上の流量の場合のみ
抵抗値R7,R8に応じてその特性が加算方向に設定され
る。
FIG. 5 (b) is a diagram showing the relationship between the air flow rate and the output voltage V H of the temperature control circuit 10 and the output voltage V 0 of the arithmetic circuit 13, and FIG. 5 (c) is the air flow rate and each of the above-mentioned respective values. Output voltage of V H , V 0
FIG. 6 is a diagram showing the relationship of the detection error of the air flow meter due to the above. As shown in FIG. 5 (b), the output voltage of the arithmetic circuit 13 is a resistance value only when the flow rate is equal to or higher than the air flow rate Qref corresponding to the set voltage Vref. The characteristics are set in the addition direction according to R 7 and R 8 .

したがって、温度制御回路10の出力電圧VHによる検出誤
差が第5図(c)に示されるように設定流量Qref以上の流
量における(-)側の検出誤差が抵抗値R7またはR8を変化
させることにより調整される。
Therefore, as shown in FIG. 5 (c), the detection error due to the output voltage V H of the temperature control circuit 10 changes the resistance value R 7 or R 8 due to the detection error on the (-) side at the flow rate higher than the set flow rate Qref. Be adjusted.

第3図に示す減算回路11、分圧回路12、演算回路13の構
成による傾き調整の動作は以上の通りであり、設定流量
Qref以上の流量における(-)側の検出誤差は調整できる
が、(+)側の検出誤差は調整できず、(+)側の検出誤差を
調整するためには温度制御回路10の出力電圧VHから分圧
回路12の出力電圧V2を減じ、V0=VH-V2とする必要があ
り、この場合、第4図に示すように分圧回路12の出力電
圧V2を演算回路13を構成する演算増幅器106の(-)入力端
子に入力するように接続を変更する必要がある。このと
きの各々の電圧の関係は、 となり、前記第3図の動作の説明と同様R10=R11,R12
R13とすることで の関係が得られ、抵抗値R7またはR8に応じて設定流量Qr
ef以上の特性が減算方向に調整される。
The inclination adjustment operation by the configuration of the subtraction circuit 11, the voltage dividing circuit 12, and the arithmetic circuit 13 shown in FIG. 3 is as described above.
The detection error on the (-) side can be adjusted for flow rates above Qref, but the detection error on the (+) side cannot be adjusted.To adjust the detection error on the (+) side, the output voltage V of the temperature control circuit 10 must be adjusted. It is necessary to subtract the output voltage V 2 of the voltage dividing circuit 12 from H to obtain V 0 = V H -V 2. In this case, the output voltage V 2 of the voltage dividing circuit 12 is calculated as shown in FIG. It is necessary to change the connection so that the signal is input to the (-) input terminal of the operational amplifier 106 included in 13. The relationship of each voltage at this time is Therefore, similar to the description of the operation of FIG. 3, R 10 = R 11 , R 12 =
With R 13 And the set flow rate Qr according to the resistance value R 7 or R 8.
The characteristics above ef are adjusted in the subtraction direction.

〔考案が解決しようとする課題〕[Problems to be solved by the device]

従来の特性の傾き調整を行なう感熱式流量センサは以上
のように構成されているので、(+)側および(-)側の検出
ばらつきを同一回路で調整することが出来ず、温度制御
回路10の出力電圧VHの特性中央値よりの偏差の方向を判
定した上で第3図または第4図のいずれの回路を使用す
るか決定し、分圧回路11と演算回路12の接続を切り替え
た上で傾きを調整する必要があるという問題点があっ
た。
Since the conventional thermal type flow sensor that adjusts the inclination of the characteristic is configured as described above, it is not possible to adjust the detection variations on the (+) side and the (-) side in the same circuit, and the temperature control circuit 10 After determining the direction of deviation of the output voltage V H from the median characteristic value, it is determined which circuit in FIG. 3 or FIG. 4 is to be used, and the connection between the voltage dividing circuit 11 and the arithmetic circuit 12 is switched. There is a problem that the tilt needs to be adjusted above.

この考案は上記のような問題点を解消するためになされ
たもので、同一回路で(+)側・(-)側いずれの方向のばら
つきも調整でき、簡単な調整で高精度な感熱式流量セン
サを得ることを目的とする。
This invention was made to solve the above-mentioned problems, and it is possible to adjust the variation in both the (+) side and the (-) side with the same circuit. The purpose is to obtain a sensor.

〔課題を解決するための手段〕[Means for Solving the Problems]

この考案に係る感熱式流量センサは、減算回路の出力電
圧を分圧する分圧回路と、この分圧された電圧を増幅す
る増幅回路と、この増幅回路の出力電圧と温度制御回路
よりの出力電圧と加算してその加算された電圧から減算
回路の出力電圧を減算する演算回路とを設けたものであ
る。
A thermal flow sensor according to the present invention comprises a voltage divider circuit for dividing an output voltage of a subtraction circuit, an amplifier circuit for amplifying the divided voltage, an output voltage of the amplifier circuit and an output voltage from a temperature control circuit. And an arithmetic circuit for subtracting the output voltage of the subtraction circuit from the added voltage.

〔作用〕[Action]

この考案における分圧回路は、減算回路の出力電圧を分
圧し、その分圧した電圧を増幅回路で増幅し、増幅回路
の出力電圧と温度制御回路の出力電圧とを演算回路で加
算し、その加算結果の電圧から減算回路の出力電圧を減
算して、分圧回路の分圧比を変化することにより検出誤
差を(+)側,(-)側のいずれの方向にも調整できるように
作用する。
The voltage divider circuit according to the present invention divides the output voltage of the subtraction circuit, amplifies the divided voltage with an amplifier circuit, adds the output voltage of the amplifier circuit and the output voltage of the temperature control circuit with an arithmetic circuit, and By subtracting the output voltage of the subtraction circuit from the voltage of the addition result and changing the voltage division ratio of the voltage division circuit, it works so that the detection error can be adjusted in either the (+) side or the (-) side. .

〔実施例〕〔Example〕

以下、この考案の実施例を図に基づき説明する。第1図
はその一実施例を示す回路図であり、10は温度制御回
路、11は減算回路、12は抵抗R7,R8で構成された分圧回
路、13は演算回路、14は抵抗R16,R17,演算増幅器107で
構成された増幅回路である。
An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a circuit diagram showing an embodiment thereof, 10 is a temperature control circuit, 11 is a subtraction circuit, 12 is a voltage dividing circuit composed of resistors R 7 and R 8 , 13 is an arithmetic circuit, and 14 is a resistor. This is an amplifier circuit composed of R 16 , R 17 , and an operational amplifier 107.

上記温度制御回路10、減算回路11、演算回路13は第3図
と同様に構成されており、構成の説明に際し、第3図と
同一部分には同一符号を付すのみにとどめる。
The temperature control circuit 10, the subtraction circuit 11, and the arithmetic circuit 13 are configured in the same manner as in FIG. 3, and in the description of the configuration, the same parts as in FIG.

分圧回路12は減算回路11の出力電圧V1を抵抗R7とR8で分
圧するようにしており、この抵抗R7とR8との直列回路は
減算回路11の出力端とアース間に接続されている。
The voltage divider circuit 12 divides the output voltage V 1 of the subtraction circuit 11 by resistors R 7 and R 8 , and the series circuit of the resistors R 7 and R 8 is between the output terminal of the subtraction circuit 11 and the ground. It is connected.

抵抗R7とR8との接続点で得られる分圧回路12の出力電圧
V3は増幅回路14の演算増幅器107の(+)入力端に加えるよ
うにしている。演算増幅器107の(-)入力端は抵抗R16
介してアースされている。
Output voltage of voltage divider circuit 12 obtained at the connection point between resistors R 7 and R 8.
V 3 is applied to the (+) input terminal of the operational amplifier 107 of the amplifier circuit 14. The (−) input terminal of the operational amplifier 107 is grounded via the resistor R 16 .

また、演算増幅器107の出力端と(-)入力端間には、抵抗
R17が接続されており、さらにこの出力端は抵抗R18を介
してアースされている。
In addition, a resistor is placed between the output terminal of the operational amplifier 107 and the (-) input terminal.
R 17 is connected, and this output terminal is grounded via a resistor R 18 .

増幅回路14の出力電圧V4は演算回路13内の抵抗R10を介
して演算増幅器106の(+)入力端に入力されるようになっ
ている。
The output voltage V 4 of the amplifier circuit 14 is input to the (+) input terminal of the operational amplifier 106 via the resistor R 10 in the arithmetic circuit 13.

なお、減算回路11の出力電圧V1は演算回路13内の抵抗R
12を介して演算増幅器106の(-)入力端に加えるようにな
っている。その他の部分は第3図と同様に構成されてい
る。
The output voltage V 1 of the subtraction circuit 11 is the resistance R in the arithmetic circuit 13.
It is adapted to be added to the (-) input terminal of the operational amplifier 106 via 12 . The other parts are constructed in the same manner as in FIG.

つぎに動作について説明する。減算回路11の動作は前記
第3図の従来例と動作と同一であり、抵抗値をR3=R4,R
5=R6に設定することにより、出力電圧V1は V1=VH−Vref,ただしVH<VrefのときはV1=0となる。
Next, the operation will be described. The operation of the subtraction circuit 11 is the same as that of the conventional example shown in FIG. 3, and the resistance value is R 3 = R 4 , R
By setting 5 = R 6, the output voltages V 1 becomes V 1 = V H -Vref, except V H <V 1 = 0 when the Vref.

分圧回路12の出力電圧V3は分圧回路12内の抵抗R7,R8
各々の抵抗値R7,R8に応じて、 となり、増幅回路14へ入力され、増幅回路14の出力電圧
V4は抵抗R16,R17の各々の抵抗値R16,R17に応じて、 となる。
The output voltage V 3 of the voltage dividing circuit 12 is determined according to the resistance values R 7 and R 8 of the resistors R 7 and R 8 in the voltage dividing circuit 12, Is input to the amplifier circuit 14, and the output voltage of the amplifier circuit 14 becomes
V 4, depending on the respective resistance values R 16, R 17 of resistor R 16, R 17, Becomes

演算回路13は温度制御回路10の出力電圧VH、増幅回路14
の出力電圧V4および減算回路11の出力電圧V1を入力し、
抵抗R10,R11,R12,R13の各各の抵抗値R10,R11,R12,R13
応じてその出力電圧V0は、 の関係式を満足する値となり、各々の抵抗値を適当な
値、たとえばR10=R11,R12=R13とすると、 V0=VH+V4-V1 となり、前記各出力電圧V1,V3,V4,VH,設定電圧Vrefの各
々の関係式より (ただし、VH<VrefのときはVO=VH) の式で表わされる電圧となる。上記の式において、抵抗
値R7,R8,R16,R17を適当な値、たとえば、 R7=R8,R17=R16×(1±α) に設定すると、 V0=VH+{1/2×(2±α)−1}×(VH−Vref) =VH±1/2α(VH−Vref) (ただしVH<VrefのときはV0=VH) となる。
The arithmetic circuit 13 outputs the output voltage V H of the temperature control circuit 10 and the amplifier circuit 14
Input the output voltage V 4 and the output voltage V 1 of the subtraction circuit 11,
Resistors R 10, R 11, R 12 , resistance value of each respective R 13 R 10, R 11, R 12, R 13 and the output voltage V 0 depending on the If the resistance values of each are appropriate values, for example, R 10 = R 11 , R 12 = R 13 , then V 0 = V H + V 4 -V 1 and the output voltage V 1, V 3, V 4 , V H, from each of the relationship set voltage Vref (However, when V H <V ref, V O = V H ). In the above equation, if the resistance values R 7 , R 8 , R 16 , R 17 are set to appropriate values, for example, R 7 = R 8 , R 17 = R 16 × (1 ± α), V 0 = V H + {1/2 x (2 ± α) -1} x (V H -Vref) = V H ± 1/2 α (V H -Vref) (where V 0 = V H when V H <Vref) Becomes

したがって、演算回路13の出力電圧はVH<Vrefのときは
抵抗値R16,R17に関係なくV0=VH,VH>VrefのときはVH
Vrefの値に抵抗値R16,R17の比に応じた係数を乗じた値
がVHに加算または減算され、特にR16=R17のときはVH
Vrefの大小に関係なくV0=VHとなる。
Therefore, the output voltage of the arithmetic circuit 13 is V H − when V 0 = V H , V H > V ref when V H <V ref, regardless of the resistance values R 16 and R 17.
The value obtained by multiplying the Vref value by a coefficient according to the ratio of the resistance values R 16 and R 17 is added to or subtracted from V H. Especially when R 16 = R 17 , V H
V 0 = V H regardless of the magnitude of Vref.

第2図(a)は上記の各々の電圧の特性を示す図であり、
前記の抵抗R16,R17の比で決定されるαの値により増幅
回路14の出力電圧V4は減算回路11の出力電圧V1の特性を
基準として変化し、演算回路13の出力電圧V0はVH<Vref
のときはV0=VH,VH>VrefのときはV0=VHの特性を基準
として変化する。
FIG. 2 (a) is a diagram showing the characteristics of each of the above voltages,
The output voltage V 4 of the amplifier circuit 14 changes based on the characteristic of the output voltage V 1 of the subtraction circuit 11 depending on the value of α determined by the ratio of the resistors R 16 and R 17 , and the output voltage V of the arithmetic circuit 13 0 is V H <Vref
In case of V 0 = V H , and in case of V H > Vref, it changes with reference to the characteristic of V 0 = V H.

第2図(b)は空気流量と温度制御回路10の出力電圧およ
び演算回路13の出力電圧V0の関係を示す図、また第2図
(c)は空気流量と前記各々の出力電圧VH,V0による空気流
量計の検出誤差の関係を示す図であり、第2図(b)に示
すように演算回路13の出力電圧V0は前記設定電圧Vrefに
対応した空気流量Qref以上の流量の場合のみ抵抗値R17,
R18に応じてその特性が温度制御回路10の出力電圧VH
中心として(+)側または(-)側に任意に設定できる。
2 (b) is a diagram showing the relationship between the air flow rate, the output voltage of the temperature control circuit 10 and the output voltage V 0 of the arithmetic circuit 13, and FIG.
(c) is a diagram showing the relationship between the air flow rate and the detection error of the air flow meter due to the respective output voltages V H , V 0 , and as shown in FIG. 2 (b), the output voltage V 0 of the arithmetic circuit 13 Is the resistance value R 17 , only when the flow rate is equal to or higher than the air flow rate Qref corresponding to the set voltage Vref.
The characteristic can be arbitrarily set to the (+) side or the (−) side with the output voltage V H of the temperature control circuit 10 as the center according to R 18 .

したがって、第2図(c)に示すように温度制御回路10の
出力電圧VHによる検出誤差が空気流量Qrefより大流量に
おいて(-)側の場合は(+α)側に、(+)側の誤差の場合
は(−α)側に同一の回路構成にて簡単に調整できるも
のである。
Therefore, as shown in FIG. 2 (c), when the detection error due to the output voltage V H of the temperature control circuit 10 is on the (−) side at a flow rate larger than the air flow rate Qref, it is on the (+ α) side and on the (+) side. In the case of an error, the same circuit configuration can be easily adjusted on the (-α) side.

なお、上記実施例では各々の抵抗値をR3=R4,R5=R6,R7
=R8,R10=R11,R12=R13に設定して説明したが、要求さ
れる検出特性に応じて他の値に設定しても同様の効果を
奏することができる。
In the above embodiment, the respective resistance values are R 3 = R 4 , R 5 = R 6 , R 7
= R 8, R 10 = R 11, R 12 = has been described by setting the R 13, it can be set to other values depending on the required detection characteristics the same effects.

〔考案の効果〕 以上のように、この考案によれば、減算回路の出力電圧
を分圧回路で分圧し、その出力電圧を増幅回路で増幅
し、演算回路において増幅回路の出力電圧と温度制御回
路の出力電圧との加算結果から減算回路の出力電圧を減
算するように構成したので、演算回路の入力部の接続を
切替えることなく同一の回路構成において、所定の流量
より大流量における(+)側および(-)側の検出誤差を流量
に比例的に簡単に調整することができ、全流量にわたっ
て検出精度の高い感熱式流量センサを得ることができる
効果がある。
As described above, according to the present invention, the output voltage of the subtraction circuit is divided by the voltage dividing circuit, the output voltage is amplified by the amplification circuit, and the output voltage of the amplification circuit and the temperature control are performed by the arithmetic circuit. The output voltage of the subtraction circuit is subtracted from the addition result with the output voltage of the circuit.Therefore, in the same circuit configuration without switching the connection of the input part of the arithmetic circuit, (+) It is possible to easily adjust the detection errors on the negative and negative sides in proportion to the flow rate, and to obtain a heat-sensitive flow rate sensor with high detection accuracy over the entire flow rate.

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

第1図はこの考案の一実施例による感熱式流量センサを
示す回路図、第2図は第1図の動作の説明に供する図、
第3図、第4図は従来の制御回路を示す図、第5図は第
3図の動作の説明に供する図、第6図は白金線を加熱抵
抗体とする感熱式空気流量センサの構造を示す縦断側面
図および正面図、第7図は加熱抵抗体の温度制御回路を
示す図、第8図は第7図の温度制御回路における調整方
法の説明に供する図である。 10……温度制御回路、11……減算回路、12……分圧回
路、13……演算回路、14……増幅回路、RH……感熱抵抗
体、RC……空気温センサ、R1,R2……抵抗。 なお、図中、同一符号は同一、または相当部分を示す。
FIG. 1 is a circuit diagram showing a heat-sensitive flow sensor according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a diagram for explaining the operation of FIG.
3 and 4 are views showing a conventional control circuit, FIG. 5 is a view for explaining the operation of FIG. 3, and FIG. 6 is a structure of a heat-sensitive air flow sensor using a platinum wire as a heating resistor. FIG. 7 is a vertical sectional side view and a front view showing FIG. 7, FIG. 7 is a view showing a temperature control circuit of a heating resistor, and FIG. 8 is a view for explaining an adjusting method in the temperature control circuit of FIG. 10 …… Temperature control circuit, 11 …… Subtraction circuit, 12 …… Voltage divider circuit, 13 …… Calculation circuit, 14 …… Amplification circuit, R H …… Thermal resistor, R C …… Air temperature sensor, R 1 , R 2 …… Resistance. In the drawings, the same reference numerals indicate the same or corresponding parts.

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】[Scope of utility model registration request] 【請求項1】流体通路中に配設された感熱抵抗体と複数
の抵抗とより構成されたブリッジ回路を含み前記感熱抵
抗体への通電々流を制御し上記ブリッジ回路が所定の熱
平衡を保つように制御する温度制御回路により構成さ
れ、熱平衡の状態から流量を検出する感熱式流量センサ
において、前記ブリッジ回路の感熱抵抗体と直列に接続
された抵抗の端子電圧から得られる前記温度制御回路の
出力電圧から所定の電圧を減算する減算回路と、この減
算回路の出力電圧を分圧する分圧回路と、この分圧回路
の出力電圧を増幅する増幅回路と、前記温度制御回路の
出力電圧が正極性の入力端子に入力され、かつ前記減算
回路の出力電圧と前記増幅回路の出力電圧が相反する極
性となる様入力された演算回路を備えたことを特徴とす
る感熱式流量センサ。
Claim: What is claimed is: 1. A bridge circuit comprising a heat-sensitive resistor arranged in a fluid passage and a plurality of resistors, the bridge circuit controlling the electric current flowing to the heat-sensitive resistor to maintain a predetermined thermal balance. In the thermosensitive flow rate sensor configured to control the flow rate from the state of thermal equilibrium, the temperature control circuit of the temperature control circuit obtained from the terminal voltage of the resistor connected in series with the thermosensitive resistor of the bridge circuit. A subtracting circuit for subtracting a predetermined voltage from the output voltage, a voltage dividing circuit for dividing the output voltage of the subtracting circuit, an amplifier circuit for amplifying the output voltage of the voltage dividing circuit, and an output voltage of the temperature control circuit having a positive voltage. Heat-sensitive flow rate sensor, which is provided with an arithmetic circuit that is input to a positive input terminal so that the output voltage of the subtraction circuit and the output voltage of the amplification circuit have opposite polarities.
JP5342088U 1988-02-24 1988-04-19 Thermal flow sensor Expired - Lifetime JPH0633375Y2 (en)

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