JPH07295653A - マスフローコントローラ - Google Patents
マスフローコントローラInfo
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- JPH07295653A JPH07295653A JP6088228A JP8822894A JPH07295653A JP H07295653 A JPH07295653 A JP H07295653A JP 6088228 A JP6088228 A JP 6088228A JP 8822894 A JP8822894 A JP 8822894A JP H07295653 A JPH07295653 A JP H07295653A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- data
- temperature
- flow rate
- compensation
- bridge circuit
- Prior art date
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 周囲温度の影響を受けずに精度良く流量制御
を行うことができる。 【構成】 ブリッジ回路の出力から流量データを得て主
ガス流路を流れる測定ガスの流量を制御するマスフロー
コントローラにおいて、ブリッジ回路に定電流を供給す
る定電流回路と、周囲温度の変化にともなって変動する
ブリッジ回路の電圧を検出し、温度温度補償データＶt
の信号を得る補償信号検出回路と、基準温度において前
記ブリッジ回路の電圧に基づいて得られた基準データＶ
sが記憶されている基準データ記憶部と、基準データ記
憶部からの基準データＶsと補償信号検出回路の温度補
償データＶtとに基づき、Ｋ1（Ｖt−Ｖs）＋Ｋ2｜Ｖt−
Ｖs｜の演算を行い、ゼロ点補償データを得る温度補償
演算部と、温度補償演算部で得たゼロ点補償データを前
記流量データに加算する加算部とを設け、流量データの
ゼロを補償することを特徴としたマスフローコントロー
ラ。
を行うことができる。 【構成】 ブリッジ回路の出力から流量データを得て主
ガス流路を流れる測定ガスの流量を制御するマスフロー
コントローラにおいて、ブリッジ回路に定電流を供給す
る定電流回路と、周囲温度の変化にともなって変動する
ブリッジ回路の電圧を検出し、温度温度補償データＶt
の信号を得る補償信号検出回路と、基準温度において前
記ブリッジ回路の電圧に基づいて得られた基準データＶ
sが記憶されている基準データ記憶部と、基準データ記
憶部からの基準データＶsと補償信号検出回路の温度補
償データＶtとに基づき、Ｋ1（Ｖt−Ｖs）＋Ｋ2｜Ｖt−
Ｖs｜の演算を行い、ゼロ点補償データを得る温度補償
演算部と、温度補償演算部で得たゼロ点補償データを前
記流量データに加算する加算部とを設け、流量データの
ゼロを補償することを特徴としたマスフローコントロー
ラ。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、センサ管に巻かれた感
熱コイルの熱応答に応じてガス流量を制御するマスフロ
ーコントローラに関し、更に詳しくは、感熱コイルが周
囲温度の変動によって受ける影響を補正し、精度良く流
量制御を行うことのできるマスフローコントローラに関
する。
熱コイルの熱応答に応じてガス流量を制御するマスフロ
ーコントローラに関し、更に詳しくは、感熱コイルが周
囲温度の変動によって受ける影響を補正し、精度良く流
量制御を行うことのできるマスフローコントローラに関
する。
【０００２】
【従来の技術】図５は、従来のマスフローコントローラ
の構成ブロック図で、実開昭６３−１２９８４に詳細が
記載されている。図中、１はセンサ流路、２は主ガス流
路、３は主ガス流路２に設けられた層流エレメントで、
測定ガスの流れを層流とすると共に、主ガス流路２に流
れる測定ガスを絞り、センサ流路１との分流比を一定に
する。センサ流路１は、極めて細い薄肉パイプよりなる
センサパイプ４によって形成されていて、この外周には
一対の感熱コイル５、６が巻回されている。
の構成ブロック図で、実開昭６３−１２９８４に詳細が
記載されている。図中、１はセンサ流路、２は主ガス流
路、３は主ガス流路２に設けられた層流エレメントで、
測定ガスの流れを層流とすると共に、主ガス流路２に流
れる測定ガスを絞り、センサ流路１との分流比を一定に
する。センサ流路１は、極めて細い薄肉パイプよりなる
センサパイプ４によって形成されていて、この外周には
一対の感熱コイル５、６が巻回されている。
【０００３】一対の感熱コイル５、６は、抵抗７、８と
接続されてブリッジ回路９を形成する。１０は定電流源
で、ブリッジ回路９に定電流を供給し、感熱コイル５、
６を室温よりおよそ５０〜１００°Ｃ上昇した温度に加
熱する。
接続されてブリッジ回路９を形成する。１０は定電流源
で、ブリッジ回路９に定電流を供給し、感熱コイル５、
６を室温よりおよそ５０〜１００°Ｃ上昇した温度に加
熱する。
【０００４】感熱コイル５、６は、センサ流路１に測定
ガスが流れると、上流側と下流側とで温度差が生じて流
れる電流が変化する。このため、ブリッジ回路は、平衡
が崩れる。この時の電圧は、測定ガスの流量に比例して
おり、演算増幅器１１で増幅され流量計測信号となる。
ガスが流れると、上流側と下流側とで温度差が生じて流
れる電流が変化する。このため、ブリッジ回路は、平衡
が崩れる。この時の電圧は、測定ガスの流量に比例して
おり、演算増幅器１１で増幅され流量計測信号となる。
【０００５】１２は感熱コイル５、６の両端の電圧を検
出する温度検出回路で、その出力は演算増幅器１３の反
転入力端子に与えられている。この演算増幅器１３は、
非反転入力端子に演算増幅器１１の出力端が接続されて
おり、出力として感熱抵抗５、６より得られた信号の値
より温度検出回路１２からの信号の値を減算した差信号
を生成する。
出する温度検出回路で、その出力は演算増幅器１３の反
転入力端子に与えられている。この演算増幅器１３は、
非反転入力端子に演算増幅器１１の出力端が接続されて
おり、出力として感熱抵抗５、６より得られた信号の値
より温度検出回路１２からの信号の値を減算した差信号
を生成する。
【０００６】この温度検出回路１２は、図６のような構
成で、異なる温度で可変抵抗１４、１５が調整され、温
度検出回路１２の演算増幅器１６と演算増幅器１１の出
力を一致させてゼロドリフトを補正する。
成で、異なる温度で可変抵抗１４、１５が調整され、温
度検出回路１２の演算増幅器１６と演算増幅器１１の出
力を一致させてゼロドリフトを補正する。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】このような従来のマス
フローコントローラは、ゼロ点補正のみでスパン補正を
行っていないため、高精度に流量を制御するには限界が
あった。また、低温と高温の周囲温度で可変抵抗１４、
１５を繰り返し変化してゼロ調整を行う必要があり、調
整工程が煩雑になるという欠点があった。
フローコントローラは、ゼロ点補正のみでスパン補正を
行っていないため、高精度に流量を制御するには限界が
あった。また、低温と高温の周囲温度で可変抵抗１４、
１５を繰り返し変化してゼロ調整を行う必要があり、調
整工程が煩雑になるという欠点があった。
【０００８】本発明は、このような点に鑑みてなされた
もので、温度変化に応じてドリフトするゼロ点及びスパ
ンの誤差を近似式で近似し、マイクロプロセッサの演算
処理で算出するようにしたもので、このため、従来のよ
うな抵抗を調整する方法で生じる他の構成要素への影響
を受けることがなく、精度良くゼロ点及びスパン補正が
でき、周囲温度の影響を受けずに精度良く流量制御を行
えるマスフローコントローラを提供することにある。
もので、温度変化に応じてドリフトするゼロ点及びスパ
ンの誤差を近似式で近似し、マイクロプロセッサの演算
処理で算出するようにしたもので、このため、従来のよ
うな抵抗を調整する方法で生じる他の構成要素への影響
を受けることがなく、精度良くゼロ点及びスパン補正が
でき、周囲温度の影響を受けずに精度良く流量制御を行
えるマスフローコントローラを提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るために、本発明は、測定ガスが分流されるセンサ管の
上流側と下流側に流れる測定ガスの温度に基づいて抵抗
値が変化する一対の感熱コイルと、この感熱コイルと対
向するように設けた一対の抵抗とによってブリッジ回路
を構成し、このブリッジ回路の出力から流量データを得
て主ガス流路を流れる測定ガスの流量を制御するマスフ
ローコントローラにおいて、前記ブリッジ回路に定電流
を供給する定電流回路と、周囲温度の変化にともなって
変動する前記ブリッジ回路の電圧を検出し、温度温度補
償データＶtの信号を得る補償信号検出回路と、基準温
度において前記ブリッジ回路の電圧に基づいて得られた
基準データＶsが記憶されている基準データ記憶部と、
この基準データ記憶部からの基準データＶsと前記補償
信号検出回路の温度補償データＶtとに基づき、Ｋ1（Ｖ
t−Ｖs）＋Ｋ2｜Ｖt−Ｖs｜の演算を行い、ゼロ点補償
データを得る温度補償演算部と、この温度補償演算部で
得たゼロ点補償データを前記流量データに加算する加算
部と、を設け、前記流量データのゼロを補償することを
特徴としている。ここで、Ｋ1及びＫ2は、基準温度及び
これと異なる二つの温度に於ける流量データと温度温度
補償データＶtに基づいて決定される係数。また、測定
ガスが分流されるセンサ管の上流側と下流側に流れる測
定ガスの温度に基づいて抵抗値が変化する一対の感熱コ
イルと、この感熱コイルと対向するように設けた一対の
抵抗とによってブリッジ回路を構成し、このブリッジ回
路の出力から流量データを得て主ガス流路を流れる測定
ガスの流量を制御するマスフローコントローラにおい
て、前記ブリッジ回路に定電流を供給する定電流回路
と、周囲温度の変化にともなって変動する前記ブリッジ
回路の電圧を検出し、温度温度補償データＶtの信号を
得る補償信号検出回路と、基準温度において前記ブリッ
ジ回路の電圧に基づいて得られた基準データＶsが記憶
されている基準データ記憶部と、この基準データ記憶部
からの基準データＶsと前記補償信号検出回路の温度補
償データＶtとに基づき、Ｋ1（Ｖt−Ｖs）＋Ｋ2｜Ｖt−
Ｖs｜の演算を行い、ゼロ点補償データを得る温度補償
演算部と、この温度補償演算部で得たゼロ点補償データ
を前記流量データに加算する加算部と、前記基準データ
記憶部からの基準データＶsと前記補償信号検出回路の
温度補償データＶtとに基づき、Ｋ3（Ｖt−Ｖs）の演算
を行い、スパン補償データを得るスパン温度補償演算部
と、このスパン温度補償演算部で得たスパン補償データ
を前記加算部で得られたデータに乗じ、更に、前記加算
部で得られたデータを加算する乗加算部と、を設け、前
記流量データのゼロ及びスパンを補償することを特徴と
している。ここで、Ｋ1及びＫ2は、基準温度及びこれと
異なる二つの温度での流量データと温度温度補償データ
Ｖtに基づいて決定される係数、Ｋ3は基準温度と異なる
温度での流量データと温度温度補償データＶtに基づい
て決定される係数。
るために、本発明は、測定ガスが分流されるセンサ管の
上流側と下流側に流れる測定ガスの温度に基づいて抵抗
値が変化する一対の感熱コイルと、この感熱コイルと対
向するように設けた一対の抵抗とによってブリッジ回路
を構成し、このブリッジ回路の出力から流量データを得
て主ガス流路を流れる測定ガスの流量を制御するマスフ
ローコントローラにおいて、前記ブリッジ回路に定電流
を供給する定電流回路と、周囲温度の変化にともなって
変動する前記ブリッジ回路の電圧を検出し、温度温度補
償データＶtの信号を得る補償信号検出回路と、基準温
度において前記ブリッジ回路の電圧に基づいて得られた
基準データＶsが記憶されている基準データ記憶部と、
この基準データ記憶部からの基準データＶsと前記補償
信号検出回路の温度補償データＶtとに基づき、Ｋ1（Ｖ
t−Ｖs）＋Ｋ2｜Ｖt−Ｖs｜の演算を行い、ゼロ点補償
データを得る温度補償演算部と、この温度補償演算部で
得たゼロ点補償データを前記流量データに加算する加算
部と、を設け、前記流量データのゼロを補償することを
特徴としている。ここで、Ｋ1及びＫ2は、基準温度及び
これと異なる二つの温度に於ける流量データと温度温度
補償データＶtに基づいて決定される係数。また、測定
ガスが分流されるセンサ管の上流側と下流側に流れる測
定ガスの温度に基づいて抵抗値が変化する一対の感熱コ
イルと、この感熱コイルと対向するように設けた一対の
抵抗とによってブリッジ回路を構成し、このブリッジ回
路の出力から流量データを得て主ガス流路を流れる測定
ガスの流量を制御するマスフローコントローラにおい
て、前記ブリッジ回路に定電流を供給する定電流回路
と、周囲温度の変化にともなって変動する前記ブリッジ
回路の電圧を検出し、温度温度補償データＶtの信号を
得る補償信号検出回路と、基準温度において前記ブリッ
ジ回路の電圧に基づいて得られた基準データＶsが記憶
されている基準データ記憶部と、この基準データ記憶部
からの基準データＶsと前記補償信号検出回路の温度補
償データＶtとに基づき、Ｋ1（Ｖt−Ｖs）＋Ｋ2｜Ｖt−
Ｖs｜の演算を行い、ゼロ点補償データを得る温度補償
演算部と、この温度補償演算部で得たゼロ点補償データ
を前記流量データに加算する加算部と、前記基準データ
記憶部からの基準データＶsと前記補償信号検出回路の
温度補償データＶtとに基づき、Ｋ3（Ｖt−Ｖs）の演算
を行い、スパン補償データを得るスパン温度補償演算部
と、このスパン温度補償演算部で得たスパン補償データ
を前記加算部で得られたデータに乗じ、更に、前記加算
部で得られたデータを加算する乗加算部と、を設け、前
記流量データのゼロ及びスパンを補償することを特徴と
している。ここで、Ｋ1及びＫ2は、基準温度及びこれと
異なる二つの温度での流量データと温度温度補償データ
Ｖtに基づいて決定される係数、Ｋ3は基準温度と異なる
温度での流量データと温度温度補償データＶtに基づい
て決定される係数。
【００１０】
【作用】ゼロ点温度補償演算部は、ブリッジ回路からの
温度補償データと基準データ記憶部からの基準データと
に基づきゼロ点補償データを得る。このゼロ点補償デー
タは、加算部でブリッジ回路からの流量データに加算さ
れ、流量データは、ゼロ点が補正された流量データとな
る。スパン温度補償演算部は、ブリッジ回路からの温度
補償データと基準データ記憶部からの基準データとに基
づいて得たスパン点補償データを掛算部でゼロ点が補正
された流量データに乗算する。この掛算部でスパン点補
償データが乗算された流量データは、加算部でゼロ点が
補正された流量データが加算され、ゼロ点とスパンが補
正された流量データとなる。
温度補償データと基準データ記憶部からの基準データと
に基づきゼロ点補償データを得る。このゼロ点補償デー
タは、加算部でブリッジ回路からの流量データに加算さ
れ、流量データは、ゼロ点が補正された流量データとな
る。スパン温度補償演算部は、ブリッジ回路からの温度
補償データと基準データ記憶部からの基準データとに基
づいて得たスパン点補償データを掛算部でゼロ点が補正
された流量データに乗算する。この掛算部でスパン点補
償データが乗算された流量データは、加算部でゼロ点が
補正された流量データが加算され、ゼロ点とスパンが補
正された流量データとなる。
【００１１】
【実施例】以下、図面を用いて本発明の一実施例を詳細
に説明する。図１は、本発明のマスフローコントローラ
の要部の一実施例を示したブロック図である。図中、２
０は定電圧源、２１は抵抗ｒ1、ｒ2、ｒ3、ｒ4、オペア
ンプＯＰ１及びトランジスタＴｒ１を主体に構成された
定電流回路で、オペアンプＯＰ１の出力端に設けられた
ＦＥＴによりトランジスタＴｒ１のベース電流が押さえ
られ、抵抗ｒ3に流れる電流がそのままブリッジ回路２
２に供給できる。
に説明する。図１は、本発明のマスフローコントローラ
の要部の一実施例を示したブロック図である。図中、２
０は定電圧源、２１は抵抗ｒ1、ｒ2、ｒ3、ｒ4、オペア
ンプＯＰ１及びトランジスタＴｒ１を主体に構成された
定電流回路で、オペアンプＯＰ１の出力端に設けられた
ＦＥＴによりトランジスタＴｒ１のベース電流が押さえ
られ、抵抗ｒ3に流れる電流がそのままブリッジ回路２
２に供給できる。
【００１２】ブリッジ回路２２において、Ｒuは上流側
に設けられた感熱コイル、Ｒdは下流側に設けられた感
熱コイル、Ｒb1、Ｒb2は感熱コイルＲu、Ｒdと対向して
設けられた一対の抵抗である。Ｒ0はゼロ調整用の抵抗
で、基準温度の時にブリッジ回路２２のゼロ調整に用い
られる。
に設けられた感熱コイル、Ｒdは下流側に設けられた感
熱コイル、Ｒb1、Ｒb2は感熱コイルＲu、Ｒdと対向して
設けられた一対の抵抗である。Ｒ0はゼロ調整用の抵抗
で、基準温度の時にブリッジ回路２２のゼロ調整に用い
られる。
【００１３】２３は接地に対するブリッジ回路２２の片
側の電圧を得る補償信号検出回路である。この補償信号
検出回路２３で得られる電圧は、ブリッジ回路２２の両
端電圧と精度良く比例している。補償信号検出回路２３
において、ＯＰ２はオペアンプで、非反転入力端子が抵
抗ｒ5を介して共通電位点に接続され、反転入力端子が
ブリッジ回路の両端電圧を一定比率に分割する抵抗
Ｒd1、Ｒd2の中点に接続され、出力端がトランジスタＴ
ｒ２のベースに接続されている。トランジスタＴｒ２
は、エミッタがブリッジ回路２２の一端に接続され、コ
レクタが抵抗ｒ6を介して−１５Ｖ電源に接続されてい
る。
側の電圧を得る補償信号検出回路である。この補償信号
検出回路２３で得られる電圧は、ブリッジ回路２２の両
端電圧と精度良く比例している。補償信号検出回路２３
において、ＯＰ２はオペアンプで、非反転入力端子が抵
抗ｒ5を介して共通電位点に接続され、反転入力端子が
ブリッジ回路の両端電圧を一定比率に分割する抵抗
Ｒd1、Ｒd2の中点に接続され、出力端がトランジスタＴ
ｒ２のベースに接続されている。トランジスタＴｒ２
は、エミッタがブリッジ回路２２の一端に接続され、コ
レクタが抵抗ｒ6を介して−１５Ｖ電源に接続されてい
る。
【００１４】このため、オペアンプＯＰ２の反転入力端
子は、仮想接地になっており、ブリッジ回路に流れる電
流はトランジスタＴｒ２及び抵抗ｒ6を介して−１５Ｖ
電源に流れる。２４はブリッジ回路２２の出力を増幅し
て流量信号を得る差動増幅器、２５はブリッジ回路２２
の片側の電圧を増幅して補償信号を得る増幅器である。
子は、仮想接地になっており、ブリッジ回路に流れる電
流はトランジスタＴｒ２及び抵抗ｒ6を介して−１５Ｖ
電源に流れる。２４はブリッジ回路２２の出力を増幅し
て流量信号を得る差動増幅器、２５はブリッジ回路２２
の片側の電圧を増幅して補償信号を得る増幅器である。
【００１５】差動増幅器２４で得た流量信号Ｓeと増幅
器２５で得た補償信号Ｓtは、Ａ／Ｄ変換器（図２参
照）でデジタルデータＥi、Ｖtに変換され、マイクロプ
ロセッサ（図２参照）でゼロ点及びスパンが補正演算処
理され流量信号Ｅ0となる。尚、この実施例では、ブリ
ッジ回路片側の電圧を使用しているが、ブリッジ回路の
両端電圧を使用してもよい。
器２５で得た補償信号Ｓtは、Ａ／Ｄ変換器（図２参
照）でデジタルデータＥi、Ｖtに変換され、マイクロプ
ロセッサ（図２参照）でゼロ点及びスパンが補正演算処
理され流量信号Ｅ0となる。尚、この実施例では、ブリ
ッジ回路片側の電圧を使用しているが、ブリッジ回路の
両端電圧を使用してもよい。
【００１６】図２は、本発明の補正演算処理を行うマイ
クロプロッセサの構成ブロック図である。３１、３２は
Ａ／Ｄ変換器、３３は基準データ記憶部で、基準温度
（例えば、２５°Ｃ）のブリッジ回路２２の電圧に基づ
いて得られた基準データＶsが記憶されている。
クロプロッセサの構成ブロック図である。３１、３２は
Ａ／Ｄ変換器、３３は基準データ記憶部で、基準温度
（例えば、２５°Ｃ）のブリッジ回路２２の電圧に基づ
いて得られた基準データＶsが記憶されている。
【００１７】３４はゼロ点温度補償演算部で、基準デー
タ記憶部３３から入力した基準データＶsとＡ／Ｄ変換
器３２から入力した温度補償データＶtとに基づきゼロ
点補正データＤ0を得る。このゼロ点補正データＤ0は、
加算部３５でデジタル変換された流量データＥiに加算
され、流量データＥiのゼロ点が補正される。
タ記憶部３３から入力した基準データＶsとＡ／Ｄ変換
器３２から入力した温度補償データＶtとに基づきゼロ
点補正データＤ0を得る。このゼロ点補正データＤ0は、
加算部３５でデジタル変換された流量データＥiに加算
され、流量データＥiのゼロ点が補正される。
【００１８】３６はスパン温度補償演算部で、基準デー
タ記憶部３３から入力した基準データＶsとＡ／Ｄ変換
器３２から入力した温度補償データＶtとに基づきスパ
ン補正データＤsを得る。このスパン補正データＤsは、
乗加算部３７に与えられ、スパン補正が行われる。３７
1は流量データＥZにスパン補正データＤsが乗算される
掛算部、３７2は掛算部３７1空の流量データＥZ′に流
量データＥZを加算する加算部である。このように、流
量データＥiは、ゼロ点補正及びスパン補正がされ、温
度変化に依存しない正確な流量データＥ0となる。
タ記憶部３３から入力した基準データＶsとＡ／Ｄ変換
器３２から入力した温度補償データＶtとに基づきスパ
ン補正データＤsを得る。このスパン補正データＤsは、
乗加算部３７に与えられ、スパン補正が行われる。３７
1は流量データＥZにスパン補正データＤsが乗算される
掛算部、３７2は掛算部３７1空の流量データＥZ′に流
量データＥZを加算する加算部である。このように、流
量データＥiは、ゼロ点補正及びスパン補正がされ、温
度変化に依存しない正確な流量データＥ0となる。
【００１９】図３は、ゼロ点温度補償演算部でゼロ点補
正データを得る説明図で、（Ａ）は流量データＥiの変
化量（電圧）、（Ｂ）はゼロ点に於ける温度ドリフトの
直線成分の変化量、（Ｃ）はゼロ点に於ける温度ドリフ
トの屈曲（２次）成分の変化量を示している。尚、流量
データＥiの変化量は、実験において２次曲線で近似で
きることが分かっている。この二次曲線は、（Ｂ）の直
線成分の誤差と（Ｃ）の屈曲（２次）成分の変化量の和
で近似できるから、ゼロ点温度補償演算部では、次式
（１）の演算を行えばよい。 Ｋ1（Ｖt−Ｖs）＋Ｋ2｜Ｖt−Ｖs｜ …（１） 尚、Ｋ1及びＫ2は、次のようにして求められ、マスフロ
ーコントローラが装置に取り付けられる時に、基準デー
タ記憶部等に記憶される。２５°Ｃを基準温度とし、こ
の時のブリッジ電圧をＶsとする。このＶsは、基準デー
タ記憶部３３に記憶される。
正データを得る説明図で、（Ａ）は流量データＥiの変
化量（電圧）、（Ｂ）はゼロ点に於ける温度ドリフトの
直線成分の変化量、（Ｃ）はゼロ点に於ける温度ドリフ
トの屈曲（２次）成分の変化量を示している。尚、流量
データＥiの変化量は、実験において２次曲線で近似で
きることが分かっている。この二次曲線は、（Ｂ）の直
線成分の誤差と（Ｃ）の屈曲（２次）成分の変化量の和
で近似できるから、ゼロ点温度補償演算部では、次式
（１）の演算を行えばよい。 Ｋ1（Ｖt−Ｖs）＋Ｋ2｜Ｖt−Ｖs｜ …（１） 尚、Ｋ1及びＫ2は、次のようにして求められ、マスフロ
ーコントローラが装置に取り付けられる時に、基準デー
タ記憶部等に記憶される。２５°Ｃを基準温度とし、こ
の時のブリッジ電圧をＶsとする。このＶsは、基準デー
タ記憶部３３に記憶される。
【００２０】基準温度２５°Ｃに対し、周囲温度を４５
°Ｃにして４５°Ｃの時の流量データＥ45と温度補償デ
ータＶ45とを得る。この後、周囲温度を５°Ｃにして５
°Ｃの時の流量データＥ5と温度補償データＶ45とを得
る。補正データＶtは、周囲温度に比例しているから、
この３点の温度におけるデータよりＫ1とＫ2を得て、温
度変動に応じたゼロ補償データＤ0が得られるようにな
る。この（１）式に基づいてゼロ点温度補償演算部で得
たゼロ補償データＤ0は、加算部で流量データＥiに加算
される。
°Ｃにして４５°Ｃの時の流量データＥ45と温度補償デ
ータＶ45とを得る。この後、周囲温度を５°Ｃにして５
°Ｃの時の流量データＥ5と温度補償データＶ45とを得
る。補正データＶtは、周囲温度に比例しているから、
この３点の温度におけるデータよりＫ1とＫ2を得て、温
度変動に応じたゼロ補償データＤ0が得られるようにな
る。この（１）式に基づいてゼロ点温度補償演算部で得
たゼロ補償データＤ0は、加算部で流量データＥiに加算
される。
【００２１】図４は、スパン温度補償演算部でスパン補
正データを得る説明図で、最大流量での変化量を示した
ものである。スパンの温度に対する変化は、リニアに変
化するので、基準温度２５°Ｃでは補正量がゼロ、他の
温度ではΔＴに比例した値を加減すればよいから、次式
（２）の補正を行えばよい。 ＥZ（１＋ｄΔＴ）＝ＥZ（１＋Ｋ3（Ｖt−Ｖs）） （２） ここでのＫ3は、次のようにして求められ、基準データ
記憶部等に記憶される。ここで、ＥZはゼロ点補償後の
流量データ、ｄは周囲温度変化ΔＴに対するＥZの変化
度合である。
正データを得る説明図で、最大流量での変化量を示した
ものである。スパンの温度に対する変化は、リニアに変
化するので、基準温度２５°Ｃでは補正量がゼロ、他の
温度ではΔＴに比例した値を加減すればよいから、次式
（２）の補正を行えばよい。 ＥZ（１＋ｄΔＴ）＝ＥZ（１＋Ｋ3（Ｖt−Ｖs）） （２） ここでのＫ3は、次のようにして求められ、基準データ
記憶部等に記憶される。ここで、ＥZはゼロ点補償後の
流量データ、ｄは周囲温度変化ΔＴに対するＥZの変化
度合である。
【００２２】周囲温度を例えば、４５°Ｃ若しくは５°
Ｃの何れか一方の温度で流量データＥ5と温度補償デー
タＶ45を得れば係数Ｋ3が求められる。この得られたＫ3
により、温度変動に応じたスパン補償データＤsが得ら
れるようになる。この（２）式に基づいてスパン温度補
償演算部で得たスパン補償データＤsは、掛算部で流量
データＥZに乗算される。このような補正が行われるマ
スフローコントローラは、つぎのような精度を有する。 ゼロ点の温度係数±０．０２％Ｆ．Ｓ／°Ｃ以下 スパンの温度係数±０．０２％Ｆ．Ｓ／°Ｃ以下
Ｃの何れか一方の温度で流量データＥ5と温度補償デー
タＶ45を得れば係数Ｋ3が求められる。この得られたＫ3
により、温度変動に応じたスパン補償データＤsが得ら
れるようになる。この（２）式に基づいてスパン温度補
償演算部で得たスパン補償データＤsは、掛算部で流量
データＥZに乗算される。このような補正が行われるマ
スフローコントローラは、つぎのような精度を有する。 ゼロ点の温度係数±０．０２％Ｆ．Ｓ／°Ｃ以下 スパンの温度係数±０．０２％Ｆ．Ｓ／°Ｃ以下
【００２３】
【発明の効果】以上、詳細に説明したように本発明のマ
スフローコントローラは、温度変化に応じてドリフトす
るゼロ点及びスパンの誤差を近似式で近似し、マイクロ
プロセッサの演算処理で算出するようにしたもので、従
来のような抵抗を調整する方法で生じる他の構成要素へ
の影響を受けることがなく、精度良くゼロ点及びスパン
補正ができる。このため、周囲温度の影響を受けずに精
度良く流量制御を行うことができる。
スフローコントローラは、温度変化に応じてドリフトす
るゼロ点及びスパンの誤差を近似式で近似し、マイクロ
プロセッサの演算処理で算出するようにしたもので、従
来のような抵抗を調整する方法で生じる他の構成要素へ
の影響を受けることがなく、精度良くゼロ点及びスパン
補正ができる。このため、周囲温度の影響を受けずに精
度良く流量制御を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のマスフローコントローラの要部の一実
施例を示したブロック図である。
施例を示したブロック図である。
【図２】本発明の補正演算処理を行うマイクロプロッセ
サの構成ブロック図である。
サの構成ブロック図である。
【図３】（Ａ）、（Ｂ）及び（Ｃ）はゼロ点温度補償演
算部でゼロ点補正データを得る説明図である。
算部でゼロ点補正データを得る説明図である。
【図４】スパン温度補償演算部でスパン補正データを得
る説明図である。
る説明図である。
【図５】従来のマスフローコントローラの構成ブロック
図である。
図である。
【図６】図５の温度検出回路の構成ブロック図である。
２１ 定電流回路 ２３ 補償信号検出回路 ３３ 基準データ記憶部 ３４ ゼロ点温度補償演算部 ３５ 加算部 ３６ スパン温度補償演算部 ３７ 乗加算部
Claims (2)
- 【請求項１】 測定ガスが分流されるセンサ管の上流側
と下流側に流れる測定ガスの温度に基づいて抵抗値が変
化する一対の感熱コイルと、この感熱コイルと対向する
ように設けた一対の抵抗とによってブリッジ回路を構成
し、このブリッジ回路の出力から流量データを得て主ガ
ス流路を流れる測定ガスの流量を制御するマスフローコ
ントローラにおいて、 前記ブリッジ回路に定電流を供給する定電流回路と、 周囲温度の変化にともなって変動する前記ブリッジ回路
の電圧を検出し、温度温度補償データＶtの信号を得る
補償信号検出回路と、 基準温度において前記ブリッジ回路の電圧に基づいて得
られた基準データＶsが記憶されている基準データ記憶
部と、 この基準データ記憶部からの基準データＶsと前記補償
信号検出回路の温度補償データＶtとに基づき、Ｋ1（Ｖ
t−Ｖs）＋Ｋ2｜Ｖt−Ｖs｜の演算を行い、ゼロ点補償
データを得る温度補償演算部と、 この温度補償演算部で得たゼロ点補償データを前記流量
データに加算する加算部と、 を設け、前記流量データのゼロを補償することを特徴と
したマスフローコントローラ。ここで、 Ｋ1及びＫ2は、基準温度及びこれと異なる二つの温度に
於ける流量データと温度温度補償データＶtに基づいて
決定される係数。 - 【請求項２】 測定ガスが分流されるセンサ管の上流側
と下流側に流れる測定ガスの温度に基づいて抵抗値が変
化する一対の感熱コイルと、この感熱コイルと対向する
ように設けた一対の抵抗とによってブリッジ回路を構成
し、このブリッジ回路の出力から流量データを得て主ガ
ス流路を流れる測定ガスの流量を制御するマスフローコ
ントローラにおいて、 前記ブリッジ回路に定電流を供給する定電流回路と、 周囲温度の変化にともなって変動する前記ブリッジ回路
の電圧を検出し、温度温度補償データＶtの信号を得る
補償信号検出回路と、 基準温度において前記ブリッジ回路の電圧に基づいて得
られた基準データＶsが記憶されている基準データ記憶
部と、 この基準データ記憶部からの基準データＶsと前記補償
信号検出回路の温度補償データＶtとに基づき、Ｋ1（Ｖ
t−Ｖs）＋Ｋ2｜Ｖt−Ｖs｜の演算を行い、ゼロ点補償
データを得る温度補償演算部と、 この温度補償演算部で得たゼロ点補償データを前記流量
データに加算する加算部と、 前記基準データ記憶部からの基準データＶsと前記補償
信号検出回路の温度補償データＶtとに基づき、Ｋ3（Ｖ
t−Ｖs）の演算を行い、スパン補償データを得るスパン
温度補償演算部と、 このスパン温度補償演算部で得たスパン補償データを前
記加算部で得られたデータに乗じ、更に、前記加算部で
得られたデータを加算する乗加算部と、 を設け、前記流量データのゼロ及びスパンを補償するこ
とを特徴としたマスフローコントローラ。ここで、 Ｋ1及びＫ2は、基準温度及びこれと異なる二つの温度で
の流量データと温度温度補償データＶtに基づいて決定
される係数、Ｋ3は基準温度と異なる温度での流量デー
タと温度温度補償データＶtに基づいて決定される係
数。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6088228A JPH07295653A (ja) | 1994-04-26 | 1994-04-26 | マスフローコントローラ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6088228A JPH07295653A (ja) | 1994-04-26 | 1994-04-26 | マスフローコントローラ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07295653A true JPH07295653A (ja) | 1995-11-10 |
Family
ID=13937017
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6088228A Pending JPH07295653A (ja) | 1994-04-26 | 1994-04-26 | マスフローコントローラ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07295653A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007315787A (ja) * | 2006-05-23 | 2007-12-06 | Ckd Corp | 熱式流量計 |
| CN104949611A (zh) * | 2014-03-31 | 2015-09-30 | 阿自倍尔株式会社 | 角度传感器的温度补偿装置 |
| CN113039412A (zh) * | 2018-11-30 | 2021-06-25 | 日立安斯泰莫株式会社 | 物理量测定装置 |
-
1994
- 1994-04-26 JP JP6088228A patent/JPH07295653A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007315787A (ja) * | 2006-05-23 | 2007-12-06 | Ckd Corp | 熱式流量計 |
| CN104949611A (zh) * | 2014-03-31 | 2015-09-30 | 阿自倍尔株式会社 | 角度传感器的温度补偿装置 |
| JP2015194422A (ja) * | 2014-03-31 | 2015-11-05 | アズビル株式会社 | 角度センサの温度補償装置 |
| CN113039412A (zh) * | 2018-11-30 | 2021-06-25 | 日立安斯泰莫株式会社 | 物理量测定装置 |
| CN113039412B (zh) * | 2018-11-30 | 2023-09-22 | 日立安斯泰莫株式会社 | 物理量测定装置 |
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