JPH0643906B2 - フローセンサ - Google Patents
フローセンサInfo
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- JPH0643906B2 JPH0643906B2 JP1067701A JP6770189A JPH0643906B2 JP H0643906 B2 JPH0643906 B2 JP H0643906B2 JP 1067701 A JP1067701 A JP 1067701A JP 6770189 A JP6770189 A JP 6770189A JP H0643906 B2 JPH0643906 B2 JP H0643906B2
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- JP
- Japan
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- temperature
- heating element
- temperature measuring
- flow sensor
- resistance
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- Expired - Lifetime
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、極めて微少な気体の流速を検出するフローセ
ンサに関するものである。
ンサに関するものである。
第７図は従来のマイクロブリッジフローセンサを示す斜
視図である。
視図である。
図において、半導体基台１の中央部には異方性エッチン
グにより左右の開口２，３を連通する貫通孔４が形成さ
れており、この貫通孔４の上部には半導体基台１からブ
リッジ状に空間的に隔離され、結果的に半導体基台１か
ら熱的に絶縁された橋絡部５が形成されている。この橋
絡部５の表面には、薄膜のヒータエレメント７とそれを
挾む薄膜の測温抵抗エレメント８，９とが配列して形成
されている。また、半導体基台１上の角部には薄膜の周
囲測温抵抗エレメント１０が形成されている。
グにより左右の開口２，３を連通する貫通孔４が形成さ
れており、この貫通孔４の上部には半導体基台１からブ
リッジ状に空間的に隔離され、結果的に半導体基台１か
ら熱的に絶縁された橋絡部５が形成されている。この橋
絡部５の表面には、薄膜のヒータエレメント７とそれを
挾む薄膜の測温抵抗エレメント８，９とが配列して形成
されている。また、半導体基台１上の角部には薄膜の周
囲測温抵抗エレメント１０が形成されている。
また、第８図（ａ），（ｂ）は第７図に示すマイクロブ
リッジフローセンサの動作を示す説明図である。ここ
で、同図（ａ）は各エレメントの温度分布を示し、同図
（ｂ）は第７図のVIIIＢ−VIIIＢ線断面を示している。
なお、６は熱伝導率の低い材料からなる保護膜である。
リッジフローセンサの動作を示す説明図である。ここ
で、同図（ａ）は各エレメントの温度分布を示し、同図
（ｂ）は第７図のVIIIＢ−VIIIＢ線断面を示している。
なお、６は熱伝導率の低い材料からなる保護膜である。
さて、ヒータエレメント７を周囲温度よりもある一定の
高い温度ｔｈ４，ｔｈ５（例えば、６３℃：周囲温度基
準）で制御すると、測温抵抗エレメント８，９の温度ｔ
６，ｔ７（例えば、３５℃：周囲温度基準）は第８図
（ａ）に示すようにヒータエレメント７の温度ｔｈ４，
ｔｈ５を中心として略対称となる。このとき、例えば第
７図に示す矢印１１の方向からの気体が移動すると、上
流側の測温抵抗エレメント８は冷却されΔＴ６だけ降温
する。一方、下流側の測温抵抗エレメント９は気体の流
れを媒体としてヒータエレメント７からの熱伝導が促進
され、温度がΔＴ７だけ昇温するために温度差が生じ
る。そこで、ヒータエレメント８，９をホイートストン
ブリッジ回路に組み込むことにより、温度差を電圧に変
換でき、流速に応じた電圧出力が得られ、第９図に示す
ように気体の流速を検出することができる。
高い温度ｔｈ４，ｔｈ５（例えば、６３℃：周囲温度基
準）で制御すると、測温抵抗エレメント８，９の温度ｔ
６，ｔ７（例えば、３５℃：周囲温度基準）は第８図
（ａ）に示すようにヒータエレメント７の温度ｔｈ４，
ｔｈ５を中心として略対称となる。このとき、例えば第
７図に示す矢印１１の方向からの気体が移動すると、上
流側の測温抵抗エレメント８は冷却されΔＴ６だけ降温
する。一方、下流側の測温抵抗エレメント９は気体の流
れを媒体としてヒータエレメント７からの熱伝導が促進
され、温度がΔＴ７だけ昇温するために温度差が生じ
る。そこで、ヒータエレメント８，９をホイートストン
ブリッジ回路に組み込むことにより、温度差を電圧に変
換でき、流速に応じた電圧出力が得られ、第９図に示す
ように気体の流速を検出することができる。
このように、従来のマイクロブリッジフローセンサは、
薄膜技術および異方性エッチング技術により形成された
極めて熱容量の小さい薄膜橋絡構造を有するもので、応
答速度が極めて速く、高感度、低消費電力であり、しか
も量産性が良いなどの優れた特徴を有している。
薄膜技術および異方性エッチング技術により形成された
極めて熱容量の小さい薄膜橋絡構造を有するもので、応
答速度が極めて速く、高感度、低消費電力であり、しか
も量産性が良いなどの優れた特徴を有している。
ところで、気体の流速検出において精度の高い数値を得
るためには、流速検出の前に測温抵抗エレメント８，９
の初期値を確認して初期化（補正処理）する必要があ
る。
るためには、流速検出の前に測温抵抗エレメント８，９
の初期値を確認して初期化（補正処理）する必要があ
る。
即ち、測温抵抗エレメント８，９は、ホトリソグラフィ
技術，成膜技術及びエッチング技術を駆使して形成され
るが、双方の特性値（例えば、抵抗温度係数等）を同一
にすることは極めて難しい。このため、予め測温抵抗エ
レメント８，９が接続される電気回路を調整して、２つ
の値を同一（ゼロ点調整）にすることが必要である。
技術，成膜技術及びエッチング技術を駆使して形成され
るが、双方の特性値（例えば、抵抗温度係数等）を同一
にすることは極めて難しい。このため、予め測温抵抗エ
レメント８，９が接続される電気回路を調整して、２つ
の値を同一（ゼロ点調整）にすることが必要である。
通常、この調整はヒータエレメント７を加熱すると共
に、気体の流れを止めて（ゼロ点）測温抵抗エレメント
８，９の値を調整することが理想的である。しかし、フ
ローセンサの実際の使用状況において流れている気体を
測定毎に止めるのは現実的に難しく、気体を流したまま
で測温抵抗エレメント８，９を補正しなくてはならな
い。この場合、ヒータエレメント７の発熱を止めて（代
用ゼロ点）測温抵抗エレメント８，９の値を調整するこ
とが行われている。従って、ゼロ点調整と代用ゼロ点調
整との間に差が生じる。
に、気体の流れを止めて（ゼロ点）測温抵抗エレメント
８，９の値を調整することが理想的である。しかし、フ
ローセンサの実際の使用状況において流れている気体を
測定毎に止めるのは現実的に難しく、気体を流したまま
で測温抵抗エレメント８，９を補正しなくてはならな
い。この場合、ヒータエレメント７の発熱を止めて（代
用ゼロ点）測温抵抗エレメント８，９の値を調整するこ
とが行われている。従って、ゼロ点調整と代用ゼロ点調
整との間に差が生じる。
〔発明が解決しようとする課題〕 しかしながら従来のマイクロブリッジフローセンサは、
第１０図に要部拡大平面図で示すように１つの橋絡部５
上にヒータエレメント７を形成するか、もしくは第１１
図に示すようにスリット状の中央開口１２を有して２つ
の橋絡部５ａ，５ｂを形成し、この中央開口１２を挟ん
でヒータエレメント７を形成するとともにその外側部に
測温抵抗エレメント８，９を形成する構造を有している
ので、中央部のヒータエレメント７を加熱すると、空気
中を通して伝わる熱の他に橋絡部５ａ，５ｂの母材を通
して熱が伝わり、流量検出の感度を低下させるという欠
点がある。
第１０図に要部拡大平面図で示すように１つの橋絡部５
上にヒータエレメント７を形成するか、もしくは第１１
図に示すようにスリット状の中央開口１２を有して２つ
の橋絡部５ａ，５ｂを形成し、この中央開口１２を挟ん
でヒータエレメント７を形成するとともにその外側部に
測温抵抗エレメント８，９を形成する構造を有している
ので、中央部のヒータエレメント７を加熱すると、空気
中を通して伝わる熱の他に橋絡部５ａ，５ｂの母材を通
して熱が伝わり、流量検出の感度を低下させるという欠
点がある。
また、実際の流量検出で使用する測温抵抗エレメント
８，９の温度ｔ６，ｔ７は、第８図（ａ）に示すように
ヒータエレメントの温度ｔｈ４，ｔｈ５（６３℃：周囲
温度基準）に近い値（例えば、３５℃：周囲温度基準）
に達してしまい、ゼロ点調整と代用ゼロ点調整の差が大
きくなり、正確な検出値が得られないという欠点があっ
た。
８，９の温度ｔ６，ｔ７は、第８図（ａ）に示すように
ヒータエレメントの温度ｔｈ４，ｔｈ５（６３℃：周囲
温度基準）に近い値（例えば、３５℃：周囲温度基準）
に達してしまい、ゼロ点調整と代用ゼロ点調整の差が大
きくなり、正確な検出値が得られないという欠点があっ
た。
さらに、測温抵抗エレメント８，９に塵などが付着する
と、塵の表面がヒートシンク或いは放熱フィンとなるた
め、測温抵抗エレメント８，９の温度が変化して正確な
流量検出ができないという欠点があった。
と、塵の表面がヒートシンク或いは放熱フィンとなるた
め、測温抵抗エレメント８，９の温度が変化して正確な
流量検出ができないという欠点があった。
本発明は上記の欠点を解消するためになされたもので、
気体が流れる上流から下流に向かって第１の測温抵抗
体、発熱体、第２の測温抵抗体を順次設け、第１の測温
抵抗体と発熱体との間及び発熱体と第２の測温抵抗体と
の間にそれぞれ熱伝導率の低い断熱手段を設けている。
気体が流れる上流から下流に向かって第１の測温抵抗
体、発熱体、第２の測温抵抗体を順次設け、第１の測温
抵抗体と発熱体との間及び発熱体と第２の測温抵抗体と
の間にそれぞれ熱伝導率の低い断熱手段を設けている。
また、気体が流れる上流から下流に向かって第１の測温
抵抗体、第１の発熱体、第２の発熱体及び第２の測温抵
抗体を順次設け、第１の測温抵抗体と第１の発熱体との
間、第１の発熱体と第２の発熱体との間及び第２の発熱
体と第２の測温抵抗体との間にそれぞれ熱伝導率の低い
断熱手段を設けている。
抵抗体、第１の発熱体、第２の発熱体及び第２の測温抵
抗体を順次設け、第１の測温抵抗体と第１の発熱体との
間、第１の発熱体と第２の発熱体との間及び第２の発熱
体と第２の測温抵抗体との間にそれぞれ熱伝導率の低い
断熱手段を設けている。
第１の測温抵抗体と発熱体との間及び発熱体と第２の測
温抵抗体との間を熱的に絶縁する。
温抵抗体との間を熱的に絶縁する。
また、第１の測温抵抗体と第１の発熱体との間、第１の
発熱体と第２の発熱体との間及び第２の発熱体と第２の
測温抵抗体との間を熱的に絶縁する。
発熱体と第２の発熱体との間及び第２の発熱体と第２の
測温抵抗体との間を熱的に絶縁する。
次に、本発明について図面を参照して説明する。第１図
は本発明に係る第１の実施例を示すフローセンサの要部
拡大平面図である。図において、第７図と同一又は相当
部分には同一符号を付する。
は本発明に係る第１の実施例を示すフローセンサの要部
拡大平面図である。図において、第７図と同一又は相当
部分には同一符号を付する。
さて、半導体基台１に形成された貫通孔４上には、橋絡
部５′が中央部に貫通孔４に連通するスリット状の２つ
の開口１３，１４を有して第１の橋絡部５ｃ，第２の橋
絡部５ｄ及び第３の橋絡部５ｅが形成され、第１の橋絡
部５ｃの表面には測温抵抗エレメント８（第１の測温抵
抗体）が、第２の橋絡部５ｄの表面にはヒータエレメン
ト７（発熱体）が、第３の橋絡部５ｅの表面には測温抵
抗エレメント９（第２の測温抵抗体）がそれぞれ形成さ
れている。
部５′が中央部に貫通孔４に連通するスリット状の２つ
の開口１３，１４を有して第１の橋絡部５ｃ，第２の橋
絡部５ｄ及び第３の橋絡部５ｅが形成され、第１の橋絡
部５ｃの表面には測温抵抗エレメント８（第１の測温抵
抗体）が、第２の橋絡部５ｄの表面にはヒータエレメン
ト７（発熱体）が、第３の橋絡部５ｅの表面には測温抵
抗エレメント９（第２の測温抵抗体）がそれぞれ形成さ
れている。
また、第３図（ａ），（ｂ）は第１図に示すフローセン
サの動作を示す説明図である。ここで、同図（ａ）は各
エレメントの周囲温度基準における温度分布を示し、同
図（ｂ）は第８図に対応した第１の実施例の断面を示し
ている。
サの動作を示す説明図である。ここで、同図（ａ）は各
エレメントの周囲温度基準における温度分布を示し、同
図（ｂ）は第８図に対応した第１の実施例の断面を示し
ている。
さて、第８図と同様に、ヒータエレメント７を周囲温度
よりもある一定の高い温度ｔｈ１（例えば、６３℃：周
囲温度基準）で制御すると、測温抵抗エレメント８，９
の温度ｔ１，ｔ２は第３図（ａ）に示すようにヒータエ
レメント７の温度ｔｈ１を中心として第８図（ａ）に示
す温度ｔ６，ｔ７に比べて低い温度（例えば、２０℃：
周囲温度基準）で対称となる。これは、第１の橋絡部５
ｃ上に形成された測温エレメント８及び第３の橋絡部５
ｅ上に形成された測温抵抗エレメント９が、第２の橋絡
部５ｄ上に形成されたヒータエレメント７に対してスリ
ット状の開口１３，１４を介して熱的に絶縁（空気が断
熱材となる）され、第１０図又は第１１図のようにヒー
タエレメント７の加熱された熱が第１及び第２の橋絡部
に直接伝導されることがないためである。
よりもある一定の高い温度ｔｈ１（例えば、６３℃：周
囲温度基準）で制御すると、測温抵抗エレメント８，９
の温度ｔ１，ｔ２は第３図（ａ）に示すようにヒータエ
レメント７の温度ｔｈ１を中心として第８図（ａ）に示
す温度ｔ６，ｔ７に比べて低い温度（例えば、２０℃：
周囲温度基準）で対称となる。これは、第１の橋絡部５
ｃ上に形成された測温エレメント８及び第３の橋絡部５
ｅ上に形成された測温抵抗エレメント９が、第２の橋絡
部５ｄ上に形成されたヒータエレメント７に対してスリ
ット状の開口１３，１４を介して熱的に絶縁（空気が断
熱材となる）され、第１０図又は第１１図のようにヒー
タエレメント７の加熱された熱が第１及び第２の橋絡部
に直接伝導されることがないためである。
この状態において、第１図に示す矢印１１の方向からの
気体が移動すると、上流側の測温抵抗エレメント８は冷
却されΔＴ１だけ降温する。一方、下流側の測温抵抗エ
レメント９は気体の流れを媒体としてヒータエレメント
７からの熱伝導が促進され、温度がΔＴ２だけ昇温する
ために温度差が生じる。そこで、従来のようにホイート
ストンブリッジ回路に組み込むことにより、気体の流速
を検出することができる。
気体が移動すると、上流側の測温抵抗エレメント８は冷
却されΔＴ１だけ降温する。一方、下流側の測温抵抗エ
レメント９は気体の流れを媒体としてヒータエレメント
７からの熱伝導が促進され、温度がΔＴ２だけ昇温する
ために温度差が生じる。そこで、従来のようにホイート
ストンブリッジ回路に組み込むことにより、気体の流速
を検出することができる。
このように第１の実施例は、ヒータエレメント７の熱が
気体を媒体にしてのみ測温抵抗エレメント８，９に伝導
され、第７図に示すように気体の流れによらず橋絡部の
母材を通して伝わる熱がないため、流量検出の感度を向
上させることができる。
気体を媒体にしてのみ測温抵抗エレメント８，９に伝導
され、第７図に示すように気体の流れによらず橋絡部の
母材を通して伝わる熱がないため、流量検出の感度を向
上させることができる。
また、測温抵抗エレメント８，９の温度ｔ１，ｔ２を周
囲温度からの上昇を２０℃程度に低くすることができる
ため、温度上昇に伴うゼロ点調整と代用ゼロ点調整との
差を抑制することができる。
囲温度からの上昇を２０℃程度に低くすることができる
ため、温度上昇に伴うゼロ点調整と代用ゼロ点調整との
差を抑制することができる。
さらに、測温抵抗エレメント８，９に塵が付着したとし
ても、温度が低いため塵の付着によって生じる温度変化
量が小さく抑えられ、塵の付着による検出誤差の影響を
抑えることができる。
ても、温度が低いため塵の付着によって生じる温度変化
量が小さく抑えられ、塵の付着による検出誤差の影響を
抑えることができる。
次に、第２図は本発明に係る第２の実施例を示したフロ
ーセンサの要部拡大平面図である。図において、第１図
と同一又は相当部分には同一符号を付する。ここで、第
１の実施例と異なる部分は、橋絡部５″にスリット状の
３つの開口１３〜１５を設け、第１の橋絡部５ｆ，第２
の橋絡部５ｇ，第３の橋絡部５ｈ及び第４の橋絡部５ｉ
を形成したことである。そして、第１の橋絡部５ｆの表
面には測温抵抗エレメント８が、第２及び第３の橋絡部
５ｇの表面には一方のヒータエレメント７（第１の発熱
体）が、橋絡部５ｈには他方のヒータエレメント７（第
２の発熱体）が、第４の橋絡部には測温抵抗エレメント
９がそれぞれ形成されている。
ーセンサの要部拡大平面図である。図において、第１図
と同一又は相当部分には同一符号を付する。ここで、第
１の実施例と異なる部分は、橋絡部５″にスリット状の
３つの開口１３〜１５を設け、第１の橋絡部５ｆ，第２
の橋絡部５ｇ，第３の橋絡部５ｈ及び第４の橋絡部５ｉ
を形成したことである。そして、第１の橋絡部５ｆの表
面には測温抵抗エレメント８が、第２及び第３の橋絡部
５ｇの表面には一方のヒータエレメント７（第１の発熱
体）が、橋絡部５ｈには他方のヒータエレメント７（第
２の発熱体）が、第４の橋絡部には測温抵抗エレメント
９がそれぞれ形成されている。
また、第４図（ａ），（ｂ）は第２図に示すフローセン
サの動作を示す説明図である。ここで、同図（ａ）は各
エレメントの周囲温度基準における温度分布を示し、同
図（ｂ）は第８図に対応した第２の実施例の断面を示し
ている。
サの動作を示す説明図である。ここで、同図（ａ）は各
エレメントの周囲温度基準における温度分布を示し、同
図（ｂ）は第８図に対応した第２の実施例の断面を示し
ている。
さて、第２の実施例は前述した第１の実施例と略同様の
動作を行なうが、特筆すべきはヒーターエレメント７が
形成されている橋絡部が２つ形成されていることであ
る。
動作を行なうが、特筆すべきはヒーターエレメント７が
形成されている橋絡部が２つ形成されていることであ
る。
即ち、第４（ａ）において、ヒタエレメント７を形成し
た２つの橋絡部は互いに熱的に絶縁されているため、第
２図に示す矢印１１の方向からの気体が移動すると、ヒ
ーターエレメント７の温度ｔｈ２とヒータエレメント７
の温度ｔｈ３との間にΔＴ５の温度勾配が生じる。
た２つの橋絡部は互いに熱的に絶縁されているため、第
２図に示す矢印１１の方向からの気体が移動すると、ヒ
ーターエレメント７の温度ｔｈ２とヒータエレメント７
の温度ｔｈ３との間にΔＴ５の温度勾配が生じる。
従って、上流側の測温抵抗エレメント８は第３図（ａ）
に示す温度差ΔＴ１以上に冷却されΔＴ３だけ降温し、
下流側の測温抵抗エレメント９はヒータエレメント７の
温度勾配により、気体を媒体として従来よりさらに熱伝
導が促進され、第３図（ａ）に示す温度差ΔＴ２に比べ
て大きな温度差ΔＴ４を生じることになる。これによ
り、測温抵抗エレメント８と測温抵抗エレメント９との
間に大きな電圧出力差を得ることができる。
に示す温度差ΔＴ１以上に冷却されΔＴ３だけ降温し、
下流側の測温抵抗エレメント９はヒータエレメント７の
温度勾配により、気体を媒体として従来よりさらに熱伝
導が促進され、第３図（ａ）に示す温度差ΔＴ２に比べ
て大きな温度差ΔＴ４を生じることになる。これによ
り、測温抵抗エレメント８と測温抵抗エレメント９との
間に大きな電圧出力差を得ることができる。
また、第５図は本発明に係る第３の実施例を示したフロ
ーセンサの要部拡大平面図である。図において、第１図
と同一又は相当部分には同一符号を付する。ここで、前
述の実施例と異なる部分は半導体基台１が熱的に絶縁さ
れた橋絡部が形成されていないことである。
ーセンサの要部拡大平面図である。図において、第１図
と同一又は相当部分には同一符号を付する。ここで、前
述の実施例と異なる部分は半導体基台１が熱的に絶縁さ
れた橋絡部が形成されていないことである。
即ち、前述の実施例は橋絡部に２つの測温抵抗エレメン
トとヒータエレメントとを形成して、空気を断熱材とし
て利用したものである。これに対して第３の実施例は、
同一半導体基台１上に測温抵抗エレメント８とヒータエ
レメント７を熱的に絶縁する断熱材１６ａ及びヒーター
エレメント７と測温抵抗エレメント９とを熱的に絶縁す
る断熱材１６ｂを設けている。これにより、前述の実施
例と同様にヒータエレメント７から測温抵抗エレメント
８，９への熱伝導を阻止することができる。
トとヒータエレメントとを形成して、空気を断熱材とし
て利用したものである。これに対して第３の実施例は、
同一半導体基台１上に測温抵抗エレメント８とヒータエ
レメント７を熱的に絶縁する断熱材１６ａ及びヒーター
エレメント７と測温抵抗エレメント９とを熱的に絶縁す
る断熱材１６ｂを設けている。これにより、前述の実施
例と同様にヒータエレメント７から測温抵抗エレメント
８，９への熱伝導を阻止することができる。
第６図は第５図におけるVI-VI線断面を示した断面図で
ある。同図に示すように、断熱材１６ａ，１６ｂは矢印
１７のヒータエレメント７からの熱伝導を防ぐため、半
導体基台１の上面から十分に深く形成されている。
ある。同図に示すように、断熱材１６ａ，１６ｂは矢印
１７のヒータエレメント７からの熱伝導を防ぐため、半
導体基台１の上面から十分に深く形成されている。
なお、第３の実施例において、断熱材１６ａ，１６ｂを
半導体基台１の中に設けたが、半導体基台１を断熱材と
してもよい。
半導体基台１の中に設けたが、半導体基台１を断熱材と
してもよい。
〔発明の効果〕 以上説明したように本発明は、気体が流れる上流から下
流に向かって第１の測温抵抗体、発熱体、第２の測温抵
抗体を順次設け、第１の測温抵抗体と発熱体との間及び
発熱体と第２の測温抵抗体との間にそれぞれ熱伝導率の
低い断熱手段を設けたことにより、発熱体と第１及び第
２の測温抵抗体とを熱的に絶縁することができる。これ
により、下記のような優れた効果を有する。
流に向かって第１の測温抵抗体、発熱体、第２の測温抵
抗体を順次設け、第１の測温抵抗体と発熱体との間及び
発熱体と第２の測温抵抗体との間にそれぞれ熱伝導率の
低い断熱手段を設けたことにより、発熱体と第１及び第
２の測温抵抗体とを熱的に絶縁することができる。これ
により、下記のような優れた効果を有する。
（１）発熱体と第１及び第２の測温抵抗体とが熱的に絶
縁されているため、流量検出時における第１及び第２の
測温抵抗体の温度を低く抑えることができる。このた
め、ゼロ点調整と代用ゼロ点調整との差を抑えることが
できる。
縁されているため、流量検出時における第１及び第２の
測温抵抗体の温度を低く抑えることができる。このた
め、ゼロ点調整と代用ゼロ点調整との差を抑えることが
できる。
（２）測温抵抗体に塵が付着した場合においても、表面
温度が低いため、熱放散による誤差の影響を抑制するこ
とができる。
温度が低いため、熱放散による誤差の影響を抑制するこ
とができる。
（３）気体以外の部分（例えば、半導体基台）を通して
の発熱体から測温抵抗体への熱伝導が殆ど無くなり、実
際に流れとなって測温抵抗体の温度を変化させる気体に
よってのみ測温抵抗体へ熱伝導が行なわれるため気体の
流れにより敏感になる。従って、特に低流量での流量検
出の感度を向上させることができる。
の発熱体から測温抵抗体への熱伝導が殆ど無くなり、実
際に流れとなって測温抵抗体の温度を変化させる気体に
よってのみ測温抵抗体へ熱伝導が行なわれるため気体の
流れにより敏感になる。従って、特に低流量での流量検
出の感度を向上させることができる。
また、気体が流れる上流から下流に向かって第１の測温
抵抗体、第１の発熱体、第２の発熱体及び第２の測温抵
抗体を順次設け、第１の測温抵抗体と第１の発熱体との
間、、第１の発熱体と第２の発熱体との間及び第２発熱
体と第２の測温抵抗体との間にそれぞれ熱伝導率の低い
断熱手段を設けているため、流れにより第１と第２の発
熱体の間にも温度差ができ、第１の測温抵抗体と第２の
測温抵抗体の間の温度差をより大きくすることができ
る。このため、第１の測温抵抗体と第２の測温抵抗体と
の間に大きな電圧出力差を得ることができるなど優れた
効果を有する。
抵抗体、第１の発熱体、第２の発熱体及び第２の測温抵
抗体を順次設け、第１の測温抵抗体と第１の発熱体との
間、、第１の発熱体と第２の発熱体との間及び第２発熱
体と第２の測温抵抗体との間にそれぞれ熱伝導率の低い
断熱手段を設けているため、流れにより第１と第２の発
熱体の間にも温度差ができ、第１の測温抵抗体と第２の
測温抵抗体の間の温度差をより大きくすることができ
る。このため、第１の測温抵抗体と第２の測温抵抗体と
の間に大きな電圧出力差を得ることができるなど優れた
効果を有する。
第１は本発明に係る第１の実施例を示すフローセンサの
要部拡大平面図、第２図は本発明に係る第２の実施例を
示したフローセンサの要部拡大平面図、第３図（ａ），
（ｂ）は第１図に示すフローセンサの動作を示す説明
図、第４図（ａ），（ｂ）は第２図に示すフローセンサ
の動作を示す説明図、第５図は本発明に係る第３の実施
例を示したフローセンサの要部拡大平面図、第６図は第
５図におけるVI-VI線断面を示した断面図、第７図は従
来のマイクロブリッジフローセンサを示す斜視図、第８
図（ａ），（ｂ）は第７図に示すマイクロブリッジフロ
ーセンサの動作を示す説明図、第９図は電圧出力に対す
る流速の関係を示す特性図、第１０図及び第１１図は従
来のマイクロブリッジフローセンサの検出部の構成を示
す要部拡大平面図である。 １……半導体基台、２，３……開口、４……貫通孔、５
ｃ，５ｆ……第１の橋絡部、５ｄ，５ｇ……第２の橋絡
部、５ｅ，５ｈ……第３橋絡部、５ｉ……第４の橋絡
部、６……保護膜、７……ヒータエレメント、８，９…
…測温抵抗エレメント、１３，１４……開口、１６ａ，
１６ｂ……断熱材。
要部拡大平面図、第２図は本発明に係る第２の実施例を
示したフローセンサの要部拡大平面図、第３図（ａ），
（ｂ）は第１図に示すフローセンサの動作を示す説明
図、第４図（ａ），（ｂ）は第２図に示すフローセンサ
の動作を示す説明図、第５図は本発明に係る第３の実施
例を示したフローセンサの要部拡大平面図、第６図は第
５図におけるVI-VI線断面を示した断面図、第７図は従
来のマイクロブリッジフローセンサを示す斜視図、第８
図（ａ），（ｂ）は第７図に示すマイクロブリッジフロ
ーセンサの動作を示す説明図、第９図は電圧出力に対す
る流速の関係を示す特性図、第１０図及び第１１図は従
来のマイクロブリッジフローセンサの検出部の構成を示
す要部拡大平面図である。 １……半導体基台、２，３……開口、４……貫通孔、５
ｃ，５ｆ……第１の橋絡部、５ｄ，５ｇ……第２の橋絡
部、５ｅ，５ｈ……第３橋絡部、５ｉ……第４の橋絡
部、６……保護膜、７……ヒータエレメント、８，９…
…測温抵抗エレメント、１３，１４……開口、１６ａ，
１６ｂ……断熱材。
Claims (2)
- 【請求項１】気体の流れる通路に設けられ、前記気体の
流速を検出するフローセンサにおいて、 前記気体が流れる上流から下流に向かって第１の測温抵
抗体、発熱体、第２の測温抵抗体を順次設け、 前記第１の測温抵抗体と前記発熱体との間及び前記発熱
体と前記第２の測温抵抗体との間にそれぞれ熱伝導率の
低い断熱手段を設けたことを特徴とするフローセンサ。 - 【請求項２】気体の流れる通路に設けられ、前記気体の
流速を検出するフローセンサにおいて、 前記気体が流れる上流から下流に向かって第１の測温抵
抗体、第１の発熱体、第２の発熱体及び第２の測温抵抗
体を順次設け、 前記第１の測温抵抗体と前記第１の発熱体との間、前記
第１の発熱体と前記第２の発熱体との間及び前記第２の
発熱体と前記第２の測温抵抗体との間にそれぞれ熱伝導
率の低い断熱手段を設けたことを特徴とするフローセン
サ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1067701A JPH0643906B2 (ja) | 1988-10-17 | 1989-03-22 | フローセンサ |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25956488 | 1988-10-17 | ||
| JP63-259564 | 1988-10-17 | ||
| JP1067701A JPH0643906B2 (ja) | 1988-10-17 | 1989-03-22 | フローセンサ |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17072597A Division JP3163558B2 (ja) | 1989-03-22 | 1997-06-26 | 流速検出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02193019A JPH02193019A (ja) | 1990-07-30 |
| JPH0643906B2 true JPH0643906B2 (ja) | 1994-06-08 |
Family
ID=26408918
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1067701A Expired - Lifetime JPH0643906B2 (ja) | 1988-10-17 | 1989-03-22 | フローセンサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0643906B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5406841A (en) * | 1992-03-17 | 1995-04-18 | Ricoh Seiki Company, Ltd. | Flow sensor |
| US5852239A (en) * | 1996-06-12 | 1998-12-22 | Ricoh Company, Ltd. | Flow sensor having an intermediate heater between two temperature-sensing heating portions |
| JP3867393B2 (ja) | 1998-03-20 | 2007-01-10 | 株式会社デンソー | マイクロヒータおよびその製造方法ならびにエアフローセンサ |
| US6626037B1 (en) | 1999-09-03 | 2003-09-30 | Denso Corporation | Thermal flow sensor having improved sensing range |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60142268A (ja) * | 1983-12-27 | 1985-07-27 | 株式会社山武 | 流速センサ |
| JPS61170618A (ja) * | 1985-01-24 | 1986-08-01 | Toyota Central Res & Dev Lab Inc | 流速検出用半導体センサ |
-
1989
- 1989-03-22 JP JP1067701A patent/JPH0643906B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60142268A (ja) * | 1983-12-27 | 1985-07-27 | 株式会社山武 | 流速センサ |
| JPS61170618A (ja) * | 1985-01-24 | 1986-08-01 | Toyota Central Res & Dev Lab Inc | 流速検出用半導体センサ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02193019A (ja) | 1990-07-30 |
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