JPH08136566A - 熱式流速センサ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 低消費電力かつ連続的測定が可能な熱式流速
センサを得る。 【構成】 センサ抵抗４１，４２はそれぞれ気体流の上
流、下流側に配置され、ヒータ抵抗４３は両者の中央に
配置される。定電流回路６１は、スイッチング信号６３
で開閉するスイッチ６２を介しヒータ抵抗４３に定電流
を間欠供給する。このとき、差動増幅器５３の出力が流
速検出に必要な最低限レベル以上になるようにヒータ抵
抗４３の必要最小発熱量を確保する。スイッチング信号
６３のデューティ比は、この必要最小放熱量の確保に十
分な値に設定する。間欠供給の周期は、ヒータ抵抗器４
３の熱時定数の２倍以下とする。流量ゼロの場合、セン
サ抵抗４１，４２の抵抗値は等しくブリッジ回路５０は
平衡し差動増幅器５３の出力はゼロとなる。流量増大に
より、センサ抵抗４２は温度が上昇しセンサ抵抗４１の
温度は下降するため、両抵抗値に差が生じ差動増幅器５
３の出力は増大する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えばフルイディック
流量計におけるフルイディック発振を検出するために用
いられる熱式流速センサに関する。

【０００２】

【従来の技術】ガスメータ等に利用される流量計とし
て、熱式流速センサ（以下、フローセンサという。）を
用いたものがある。フローセンサは、配管中を流れる流
体の流速を求めるセンサであり、感度が高く応答が速い
という利点がある。このフローセンサを用いた流量計で
は、フローセンサの出力から、流速に対応する流量を求
め、これを表示するようになっている。

【０００３】フローセンサとしては、例えば特開平２−
２５９５２７号公報に示されるように自ら熱を放出する
２つの測温抵抗エレメントを流体の流れの方向に沿って
配列したものや、例えば特開平４−５８１１１号公報に
示されるように２つの測温抵抗エレメント（センサ抵抗
器）とこの２つの測温抵抗エレメント間に設けられたヒ
ータエレメント（ヒータ抵抗器）とを流体の流れの方向
に沿って配列したもの等がある。このようなフローセン
サでは、流体の流れによって熱が移動し、２つの測温抵
抗エレメントの抵抗値が変化するので、ブリッジ回路を
用いて２つの測温抵抗エレメントの抵抗値のアンバラン
スに応じた信号を生成し、この信号から流速を求めるよ
うになっている。

【０００４】また、ガスメータ等に利用される他の種類
の流量計として、フルイディック流量計が知られてい
る。このフルイディック流量計は、噴流を発生させるノ
ズル部の下流側に、一対の側壁によって流路拡大部を形
成すると共に、側壁の外側に設けられたリターンガイド
によって、ノズル部を通過した流体を各側壁の外側に沿
ってノズル部の噴出口側へ導く一対のフィードバック流
路を形成し、ノズル部を通過した流体が一対のフィード
バック流路を交互に流れる現象（本出願において、フル
イディック発振という。）を利用し、フルイディック発
振の周波数や周期に基づいて流体の流量を測定するもの
である。このフルイディック流量計においてフルイディ
ック発振を検出するセンサとしては、圧力センサが用い
られることが多いが、前記特開平４−５８１１１号公報
に示されるようにフローセンサを用いることも考えられ
る。

【０００５】ところが、フローセンサは熱を放出するア
クティブセンサであって、多くの電力を必要とするた
め、ガスメータのように電池で駆動する機器に使用する
場合には連続的に使用することができないという問題が
あった。この問題を解決するため、例えば、供給電流の
大きさを小さくする方法がある。しかしながら、フロー
センサの出力電圧はヒータの消費電力に比例し、消費電
力は消費電流の２乗に反比例するため、単に消費電流を
減らすとセンサ出力電圧が減少してしまい、Ｓ／Ｎ比が
悪くなる。従って、Ｓ／Ｎ比を改善するための高価な回
路が必要となり、また、その改善の効果にも限界があ
る。

【０００６】そのため、従来、ガスメータに使用される
フローセンサでは、連続的にフローセンサを駆動するの
でなく、必要なときにのみ駆動するいわゆる間欠駆動を
行うことによって間欠的な測定を行っていた。

【０００７】図２２は、間欠的に駆動するように構成し
たフローセンサの要部を示す回路図である。このフロー
センサは、流体の流れの方向に沿って配列された上流測
温抵抗エレメント５０１と下流測温抵抗エレメント５０
２とを備えている。これらの測温抵抗エレメント（セン
サ抵抗器）５０１，５０２は、温度が等しいときには抵
抗値が等しい。上流測温抵抗エレメント５０１の一端は
スイッチ５０３を介して定電流回路５０４に接続されて
いる。上流測温抵抗エレメント５０１の他端は下流測温
抵抗エレメント５０２の一端に接続され、下流測温抵抗
エレメント５０２の他端は接地されている。直列に接続
された２つの抵抗エレメント５０１，５０２の両端に
は、直列に接続された抵抗値の等しい基準抵抗器５０
５，５０６が接続され、これらの抵抗エレメント５０
１，５０２および基準抵抗器５０５，５０６によってブ
リッジ回路が構成されている。抵抗エレメント５０１，
５０２の接続点と基準抵抗器５０５，５０６の接続点は
それぞれ増幅器５０７の各入力端に接続されている。ス
イッチ５０３は駆動制御回路５０８によってオン、オフ
が制御されるようになっている。この回路には、通電に
よって発熱するヒータエレメント５１５と、このヒータ
エレメント５１５に定電流を供給するための定電流回路
５１６と、駆動制御回路５０８の制御によって定電流回
路５１６からヒータエレメント５１５への電流供給をオ
ンオフするスイッチ５１７とが設けられている。ヒータ
エレメント５１５は、２つの測温抵抗エレメント５０
１，５０１の間に配置され、このヒータエレメント５１
５で生じた熱が流体の流れによって下流側抵抗エレメン
ト５０２の方向に流れるようになっている。

【０００８】図２３（ａ）に示すように、このフローセ
ンサでは、駆動制御回路５０８によって一定の周期
（Ｔ）、且つ一定のデューティ比（周期Ｔに対するスイ
ッチオンの時間Ｔ_onの比）で間欠的にスイッチ５０３お
よび５１７がオンにされ、定電流回路５０４からブリッ
ジ回路に電流が間欠的に供給されると共に、定電流回路
５１６からヒータエレメント５１５に電流が間欠的に供
給される。この場合、ヒータエレメント５１５での消費
電流は、連続駆動の場合に比べてＴ_on／Ｔに減少する。
この電流によってヒータエレメント５１５は熱を発す
る。ここで、流速がゼロのときはヒータエレメント５１
５から放出された熱は両側の測温抵抗エレメントに均等
に伝わるため、これらの測温抵抗エレメントの抵抗値が
等しくなり、増幅器５０７から出力される検知信号はゼ
ロである。一方、流速がある大きさを持つ場合には、測
温抵抗エレメント５０１，５０２の抵抗値に差が生じ、
この差は流速が大きいほど大きくなる。従って、増幅器
５０７から出力される検知信号５１８は流速に応じた大
きさとなる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】このような従来のフロ
ーセンサにおいて、ヒータエレメント５１５は、スイッ
チ５１７がオンしている時間（Ｔ_on）において発熱し、
センサの形状等で定まる熱時定数で徐々に温度が上昇す
る。そして、発熱開始から平衡温度に達するまでに所定
の時間（以下、熱応答時間τ）を要する。このため、あ
る一定の流速の下では、測温抵抗エレメント５０１，５
０２の温度差は図２３（ｂ）に示すように変化し、これ
に伴って増幅器５０７の出力５１８は図２３（ｃ）に示
すように変化する。従って、出力を正確にサンプリング
するため、スイッチオン期間（Ｔ_on）は、少なくとも増
幅器５０７の出力５０８が安定するまでの時間（τ）以
上にする必要がある。一方、消費電流を減少させるには
スイッチオフ期間（Ｔ_off ）が必要である。従って、測
定サンプリングの周期は少なくとも（τ＋Ｔ_off ）以上
にする必要がある。ここに、センサの出力電圧（出力５
１８）が安定する時間τは、熱応答の早いフローセンサ
においても数十ｍｓｅｃ程度である。従って、例えば消
費電流を１／１０にしようとすると、Ｔ_on：Ｔ＝１：１
０となり、サンプリング周期を数百ｍｓｅｃ程度にする
必要がある。

【００１０】一方、間欠駆動の場合、スイッチオフの間
は測定できないので、例えばフルイディック流量計のよ
うに流速が高い周波数で変動している流れを計測するに
は、１００Ｈｚ程度の応答性が必要とされる。すなわ
ち、サンプリング周期を１０ｍｓｅｃ程度にする必要が
ある。従って、上記のような間欠駆動の方法をフルイデ
ィック流量計には応用するのは困難である。これを改善
するため、フローセンサの形状をさらに小さくする等し
て熱時定数を小さし、熱応答時間を短くすることも考え
られるが、これには製作上の困難性を伴うと共に、形状
が小さくなることによってダストから受ける悪影響が大
きくなるため、実用上問題がある。

【００１１】また、フローセンサをフルイディック流量
計においてフルイディック発振を検出するセンサとして
用いた場合、図２４に示すように、流量の増加に伴って
フルイディック発振の発振周波数５１１が増加すると共
に、フローセンサの出力信号５１２も増加する。しかし
ながら、フルイディック発振を検出するためには流速の
絶対値は必要なく、流体の流れの方向が分かれば十分で
ある。従って、フローセンサの出力信号５１２が、流速
を検出できる最低限の出力レベル５１３を越える領域に
ついては無駄な電力を消費していることになる。

【００１２】本発明はかかる問題点に鑑みてなされたも
ので、その第１の目的は、連続的な測定を可能にしなが
ら消費電力を低減できるようにした熱式流速センサを提
供することにある。

【００１３】また、本発明の第２の目的は、上記目的に
加え、フルイディック流量計においてフルイディック発
振を検出するセンサとして用いた場合に、より消費電力
を低減できるようにした熱式流速センサを提供すること
にある。

【００１４】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の熱式流速
センサは、電力の供給を受けて熱を放出するヒータ（ヒ
ータ抵抗器）と、このヒータの近傍に設けられると共に
温度に応じて抵抗値が変化する測温用抵抗器（センサ抵
抗器）を有し、ヒータから放出された熱の流体による移
動によって生じた測温用抵抗器の抵抗値の変化に基づい
て、流体の流速に応じた検知信号を出力するセンサ回路
と、流速を認識可能な最低限の検知信号を前記センサ回
路から出力させるのに必要な最低限の熱量をヒータが放
出できるように、ヒータに対して間欠的に電力を供給す
るヒータ制御手段とを備えたものである。

【００１５】この熱式流速センサでは、ヒータから熱が
放出され、この熱の流体による移動によって生じた測温
用抵抗器の抵抗値の変化に基づいて、センサ回路から流
体の流速に応じた検知信号が出力される。また、ヒータ
制御手段によって、流速を認識可能な最低限の検知信号
をセンサ回路から出力させるのに必要な最低限の熱量を
ヒータが放出できるように、ヒータに対して間欠的に電
力が供給される。これにより、センサ回路による流量測
定を常時可能としながら、ヒータにおける消費電力を低
減することができる。

【００１６】請求項２記載の熱式流速センサは、請求項
１記載の熱式流速センサにおいて、前記ヒータ制御手段
によってヒータに供給される間欠的な電力の供給周期
が、ヒータの熱時定数の２倍以下であるように構成した
ものである。一般に、ヒータは熱容量に起因する固有の
熱時定数を有し、連続的な通電に対して発熱開始から平
衡温度に達するまで一定の時間（熱応答時間）を要す
る。従って、このヒータの熱時定数の２倍以下の周期で
電力を間欠的に供給することによって、次第に温度が上
昇し、やがて発熱と放熱が平衡したところで一定温度に
落ちつくようになる。これにより、間欠的な電力供給に
もかかわらず、ヒータの温度（発熱量）をほぼ一定にす
ることができる。なお、前記ヒータ制御手段によってヒ
ータに供給される間欠的な電力の供給周期は、ヒータの
熱時定数以下であることが好ましい。

【００１７】請求項３記載の熱式流速センサは、請求項
１または２記載の熱式流速センサにおいて、センサ回路
の測温用抵抗器に間欠的に電流を供給するセンサ回路制
御手段を更に備えたものである。

【００１８】この熱式流速センサでは、センサ回路の測
温用抵抗器への電力供給をも間欠的に行うことで、より
消費電力が低減される。

【００１９】請求項４記載の熱式流速センサは、請求項
３記載の熱式流速センサにおいて、センサ回路制御手段
が、ヒータ制御手段によるヒータに対する間欠的な電力
供給に同期して測温用抵抗器に電流を供給するように構
成したものである。

【００２０】この熱式流速センサでは、ヒータに対する
間欠的な電力供給と測温用抵抗器に対する間欠的な電流
供給とを同期させることによって、常にヒータの温度が
ほぼ一定の状態（タイミング）で流速を測定することが
可能となり、測定精度が向上する。

【００２１】請求項５記載の熱式流速センサは、請求項
３または４記載の熱式流速センサにおいて、センサ回路
制御手段による電流供給時に電力を蓄積し、この蓄積し
た電力を用いて、センサ回路制御手段による電流非供給
時に測温用抵抗器に電流を供給する電力蓄積手段を更に
備えたものである。

【００２２】この熱式流速センサでは、センサ回路制御
手段による電流非供給時にも、電力蓄積手段によって測
温用抵抗器に電流が供給されるので、連続的な検知信号
の出力が可能となる。

【００２３】請求項６記載の熱式流速センサは、フルイ
ディック流量計においてフルイディック発振に伴って流
速の変化する流路に設けられ、フルイディック発振を検
出するために流速を検出する熱式流速センサであって、
電力の供給を受けて熱を放出するヒータと、このヒータ
の近傍に設けられると共に温度に応じて抵抗値が変化す
る測温用抵抗器を有し、ヒータから放出された熱の流体
による移動によって生じた測温用抵抗器の抵抗値の変化
に基づいて、流体の流速に応じた検知信号を出力するセ
ンサ回路と、このセンサ回路の検知信号に応じて、流速
を認識可能な最低限の検知信号を前記センサ回路から出
力させるのに必要な最低限の熱量を前記ヒータが放出で
きるように前記ヒータへの供給電力を制御するヒータ制
御手段とを備えたものである。

【００２４】この熱式流速センサでは、ヒータから熱が
放出され、この熱の流体による移動によって生じた測温
用抵抗器の抵抗値の変化に基づいて、センサ回路から流
体の流速に応じた検知信号が出力される。また、ヒータ
制御手段によって、センサ回路の検知信号（すなわち流
速）に応じて、流速を認識可能な最低限の検知信号を前
記センサ回路から出力させるのに必要な最低限の熱量を
ヒータが放出できるように、ヒータに供給する電力が制
御される。熱式流速センサによってフルイディック発振
を検出する場合、流速の絶対値は必要なく、流体の流れ
の方向が分かれば十分である。そこで、上述のように、
センサ回路の検知信号に応じて、必要最低限の熱量がヒ
ータから放出されて流体の流れにより測温用抵抗器の周
囲に移動・保持されるように、ヒータへの供給電力を制
御する。これによって、消費電力をより一層低減するこ
とができる。

【００２５】請求項７記載の熱式流速センサは、請求項
６記載の熱式流速センサにおいて、ヒータ制御手段が、
ヒータに対して間欠的に電力を供給すると共に、センサ
回路の検知信号に応じて電力供給のデューティを変化さ
せることによって電力を制御するように構成したもので
ある。

【００２６】請求項８記載の熱式流速センサは、請求項
７記載の熱式流速センサにおいて、ヒータ制御手段が、
電力供給の周期を一定とする一方、電力供給の時間を変
えることによって電力供給のデューティを変化させるよ
うに構成したものである。

【００２７】請求項９記載の熱式流速センサは、請求項
６記載の熱式流速センサにおいて、ヒータ制御手段が、
ヒータに対して間欠的に電力を供給すると共に、センサ
回路の検知信号に応じてヒータに印加する電圧を変化さ
せることによってヒータに供給する電力を制御するよう
に構成したものである。

【００２８】請求項１０記載の熱式流速センサは、請求
項７ないし９のいずれか１に記載の熱式流速センサにお
いて、前記ヒータ制御手段によってヒータに供給される
間欠的な電力の供給周期が、ヒータの熱時定数の２倍以
下であるように構成したものである。この熱式流速セン
サでは、請求項２記載の熱式流速センサの場合と同様
に、間欠的な電力供給にもかかわらず、ヒータの温度
（発熱量）をほぼ一定にすることができる。なお、前記
ヒータ制御手段によってヒータに供給される間欠的な電
力の供給周期は、ヒータの熱時定数以下であることが好
ましい。

【００２９】請求項１１記載の熱式流速センサは、請求
項６記載の熱式流速センサにおいて、ヒータ制御手段
が、センサ回路の検知信号のレベルに応じて、ヒータに
供給する電力を制御するように構成したものである。熱
式流速センサによってフルイディック発振を検出する場
合、ヒータに供給する電力が一定であれば、流量が大き
くなるほどセンサ回路の検知信号のレベルは大きくな
る。従って、センサ回路の検知信号のレベルが大きいほ
ど、ヒータに供給する電力を小さくすることが可能とな
る。そこで、センサ回路の検知信号のレベルに応じて、
ヒータに供給する電力を制御することによって、消費電
力を低減することが可能となる。

【００３０】請求項１２記載の熱式流速センサは、請求
項６記載の熱式流速センサにおいて、ヒータ制御手段
が、センサ回路の検知信号の周波数または周期に応じ
て、ヒータに供給する電力を制御するように構成したも
のである。熱式流速センサによってフルイディック発振
を検出する場合、流量が大きくなるほど、センサ回路の
検知信号の周波数は大きくなり（周期は小さくなり）、
かつ検知信号レベルが大きくなる。従って、センサ回路
の検知信号の周波数が大きいほど（周期が小さいほ
ど）、ヒータに供給する電力を小さくすることが可能と
なる。そこで、センサ回路の検知信号の周波数または周
期に応じて、ヒータに供給する電力を制御することによ
って、消費電力を低減することが可能となる。

【００３１】請求項１３記載の熱式流速センサは、請求
項１ないし１２のいずれか１に記載の熱式流速センサに
おいて、測温用抵抗器がヒータの両側に１つずつ設けら
れているものである。

【００３２】

【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
て詳細に説明する。

【００３３】図１は本発明の一実施例に係る熱式流速セ
ンサを備えたフルイディック流量計の断面を表わすもの
である。なお、本実施例は、ガスメータとして使用する
フルイディック流量計の例である。

【００３４】図１に示すように、このフルイディック流
量計は、気体（ガス）を導入するための入口部１１と気
体を排出するための出口部１２とを有する本体１０を備
えている。本体１０内には隔壁１３が設けられ、この隔
壁１３と入口部１１との間に気体流路１４が形成され、
隔壁１３と出口部１２との間に気体流路１５が形成され
ている。隔壁１３には開口部１６が設けられ、気体流路
１４内には、開口部１６を閉塞可能な遮断弁１７が設け
られている。本体１０の外側にはソレノイド１８が固定
され、このソレノイド１８のプランジャ１９が、本体１
０の側壁を貫通して遮断弁１７に接合されている。遮断
弁１７と本体１０との間におけるプランジャ１９の周囲
にはばね２０が設けられ、このばね２０が遮断弁１７を
開口部１６側へ付勢している。

【００３５】気体流路１５内には、入口部１１から導入
した気体を通過させて噴流を配設させるノズル部２１が
設けられている。このノズル部２１の上流側には、気体
の流れを整えるための整流部材２２が設けられている。
ノズル部２１の下流側には、拡大された流路を形成する
一対の側壁２３，２４が設けられている。この側壁２
３，２４の間には、所定の間隔を開けて、上流側に第１
ターゲット２５、下流側に第２ターゲット２６がそれぞ
れ配設されている。側壁２３，２４の外側には、ノズル
部２１を通過した気体を各側壁２３，２４の外周部に沿
ってノズル部２１の噴出口側へ帰還させる一対のフィー
ドバック流路２７，２８を形成するリターンガイド２９
が配設されている。フィードバック流路２７，２８の各
出口部分と出口部１２との間には、リターンガイド２９
の背面と本体１０とによって、一対の排出路３１，３２
が形成されている。ノズル部２１の噴出口の近傍には、
ノズル部２１を通過した気体の流れる方向の切り替わり
を検出するための熱式流速センサに通じる導圧孔３３，
３４が設けられている。

【００３６】図２は図１における導圧孔３３，３４およ
び熱式流速センサを含む断面を拡大して表すものであ
る。この図に示すように、本体１０の底部の外側には、
導圧孔３３と導圧孔３４との間を連通する導圧管３７が
設けられている。導圧管３７のほぼ中央部の内壁面に
は、導圧孔３３における圧力と導圧孔３４における圧力
との差（以下、単に差圧という）を、導圧管３７内を流
れる気体の流速として検出し、その流れの方向の変化を
検出することによってノズル部２１を通過した気体の流
れ方向の切り替わり（すなわち、フルイディック発振）
を検知する熱式流速センサ（以下、フローセンサとい
う）３８が配設されている。また、導圧管３７は本体１
０の底部の外側に固定されたケース３９によって覆われ
ている。

【００３７】図３は図２の導圧管３７を本体１０の底部
に平行な面で切った断面を表すものである。この図に示
すように、導圧管３７の内壁に配設されたフローセンサ
３８は、半導体基台４０と、この半導体基台４０上に形
成された薄膜層（図示せず）と、この薄膜上に形成され
た測温用の２つのセンサ抵抗器４１、４２と、加熱用の
ヒータ抵抗器４３とを備えている。これらの３つの抵抗
器は、気体の流れ方向（矢印ＡまたはＢ）に沿ってセン
サ抵抗器４１（または４２）、ヒータ抵抗器４３、セン
サ抵抗器４２（または４１）の順に配置されると共に、
相互に熱伝導による大きな熱移動が生じないように隔絶
されている。

【００３８】次に、以上のような構成のフルイディック
流量計の概略動作を説明する。入口部１１から導入され
た気体は、気体流路１４、開口部１６、気体流路１５、
整流部材２２を順に経て、ノズル部２１に入る。ノズル
部２１を通過した気体は、噴流となって噴出口より噴出
される。噴出口より噴出された気体は、コアンダ効果に
より一方の側壁に沿って流れる。ここでは、まず側壁２
３に沿って流れるものとする。側壁２３に沿って流れた
気体は、更にフィードバック流路２７を経て、ノズル部
２１の噴出口側へ帰還され、排出路３１を経て出口部１
２より排出される。このとき、ノズル部２１より噴出さ
れた気体は、フィードバック流路２７を流れてきた気体
によって方向が変えられ、今度は他方の側壁２４に沿っ
て流れるようになる。この気体は、更にフィードバック
流路２８を経て、ノズル部２１の噴出口側へ帰還され、
排出路３２を経て出口部１２より排出される。すると、
ノズル部２１より噴出された気体は、今度は、フィード
バック流路２８を流れてきた気体によって方向が変えら
れ、再び側壁２３、フィードバック流路２７に沿って流
れるようになる。以上の動作を繰り返すことにより、ノ
ズル部２１を通過した気体は一対のフィードバック流路
２７，２８を交互に流れるフルイディック発振を行う。

【００３９】このフルイディック発振の周波数（または
周期）は流量（流速）と対応関係があり、フローセンサ
３８によって検出される。すなわち、ノズル部２１を通
過した気体が一対のフィードバック流路２７，２８を交
互に流れると、ベルヌーイの法則により、導圧孔３３と
導圧孔３４との間に差圧が生じると共に、この差圧の方
向が流量（流速）に対応した周波数で変化する。このた
め、導圧管３７内には、この差圧方向の変化に応じて矢
印ＡおよびＢの方向に気体が交互に流れる。この流れの
方向の変化をフローセンサ３８で検出することでフルイ
ディック発振周波数が求められ、これよりフルイディッ
ク流量計のノズル部２１を流れる流量が求まる。

【００４０】図４は図３のフローセンサ３８を用いてフ
ルイディック発振周波数を検出するように構成したセン
サ回路の要部を表すものである。この図に示すように、
フローセンサ３８のセンサ抵抗器４１とセンサ抵抗器４
２とは直列接続され、同様に直列接続された他の２つの
基準抵抗器５１，５２と共にブリッジ回路５０を構成し
ている。センサ抵抗器４１，４２は同一温度下で同一抵
抗値を有し、温度上昇と共に抵抗値が増加するようにな
っている。基準抵抗器５１，５２は常に同一抵抗値を有
するように共に同一温度状態に保持される。センサ抵抗
器４１，４２の接続点と基準抵抗器５１，５２の接続点
とはそれぞれ差動増幅器５３の各入力端に接続されてい
る。差動増幅器５３の出力端は周期検出回路５６に接続
されている。センサ抵抗器４１の他端は基準抵抗器５１
の他端に接続されると共に、一定のセンシング（測温
用）電流を供給するための定電流回路６５に接続されて
いる。センサ抵抗器４２の他端は抵抗器５２の他端に接
続されると共に、接地接続されている。

【００４１】一方、フローセンサ３８のヒータ抵抗器４
３はスイッチ６２を介して定電流回路６１に接続される
ようになっている。スイッチ６２は、スイッチング制御
回路６４から出力されるスイッチング信号６３によりオ
ン／オフ（閉／開）動作を行い、これにより定電流回路
６１からの一定電流をヒータ抵抗器４３に間欠的に供給
するようになっている。

【００４２】図５は図４のスイッチング制御回路６４の
具体的な構成を表すものである。また、図６はスイッチ
ング制御回路６４およびヒータ抵抗器４３の動作を説明
するための波形図である。スイッチング制御回路６４
は、抵抗器８１，８２およびキャパシタ８３を外付け素
子として有するパルス発生器８４と、抵抗器８５および
キャパシタ８６を外付け素子として有する単安定マルチ
バイブレータ８７とを備えている。パルス発生器８４
は、抵抗器８１の抵抗値（Ｒ_A ）、抵抗器８２の抵抗値
（Ｒ_B ）、およびキャパシタ８３の容量値（Ｃ）の組合
せで定まる周期（Ｔ₂ ）でトリガパルス８８（図６
（ａ））を発生し、単安定マルチバイブレータ８７に供
給するようになっている。単安定マルチバイブレータ８
７は、抵抗器８５の抵抗値（Ｒ_X ）とキャパシタ８６の
容量値（Ｃ_X ）とによって定まるパルス幅（Ｔ₁ ）のパ
ルス信号を生成し、これをスイッチング制御信号６３
（図６（ｂ））として出力するようになっている。

【００４３】次に、以上のような構成のセンサ回路（図
４）の動作を図７を参照して説明する。スイッチング制
御回路６４から出力されたスイッチング信号６３（図７
（ａ））は、例えばＮＰＮ型のトランジスタで構成され
るスイッチ６２のベースに印加され、このスイッチ６２
は、スイッチング信号６３の“０”，“１”レベルに対
応してオンオフする。これにより、ヒータ抵抗器４３に
は、定電流回路６１から一定電流（Ｉ_H ）が周期Ｔ₂ ご
とに時間Ｔ₁ だけ流れる。ヒータ抵抗器４３は電流供給
期間において発熱する一方、電流非供給期間においては
発熱が停止しヒータ抵抗器４３の熱時定数で定まる勾配
で温度が下がる。このため、ヒータ抵抗器４３の温度は
スイッチ６２のオンオフに応じて上下に変動する。

【００４４】ここで、周期（Ｔ₂ ）の値をヒータ抵抗４
３の熱時定数の２倍以下に設定しておくと、ヒータ抵抗
器４３の温度は図７（ｂ）に示すように、階段状に上昇
し、発熱と放熱が平衡したところでほぼ一定温度
（ｔ₁ ）で安定する。ここに、熱時定数は、連続通電し
た場合において発熱開始から一定温度になるまでの時間
（応答時間τ）の１／ｅ倍（約６３％）である。この場
合、ヒータ抵抗器４３に電力を間欠的に供給しているに
もかかわらず、ヒータ抵抗器４３の温度は、センサ自体
の熱容量によるフィルタ効果によって平滑化されること
となる。但し、この温度（ｔ₁ ）は、差動増幅器５３の
出力（検知信号５８）によって導圧管３７内の最小流速
を認識できるような最低限の温度（ｔ_TH）以上になるよ
うに設定する。具体的には、この条件を満たすために、
スイッチング信号６３のデューティ比（すなわち、周期
（Ｔ₂ ）に対するパルス幅（Ｔ₁ ）の比）と、定電流回
路６１からヒータ抵抗器４３に供給される電流の大きさ
（Ｉ_H ）とを適正に設定する。すなわち、ヒータ抵抗器
４３で生じ、ここから最小流速の気体流に乗ってセンサ
抵抗器４１，４２の周囲に移動し保持される熱量によっ
て、センサ抵抗器４１，４２間に検出可能な抵抗値差が
生じるように設定する。なお、周期（Ｔ₂ ）の値は、ヒ
ータ抵抗器４３の温度の脈動を考慮すると、ヒータ抵抗
４３の熱時定数以下であることが好ましい。

【００４５】このようにして、ヒータ抵抗器４３が一定
温度（ｔ₁ ）で安定した状態において、流速の計測を行
う。図３の導圧管３７内に気体の流れがない場合（すな
わち、フルイディック流量計の流量（流速）がゼロの場
合（図７（ｃ））には、センサ抵抗器４１，４２の温度
差がなくなるため（図７（ｄ））、センサ抵抗器４１，
４２の抵抗値は等しくなる。このため、点ａ，ｂの電位
が等しくなり（すなわち、ブリッジ回路５０は平衡状態
となり）、差動増幅器５３の出力はゼロとなる（図７
（ｅ））。

【００４６】一方、気体がある大きさの流速でフルイデ
ィック流量計内を流れると、その流速に応じた周波数で
フルイディック発振が生じ、導圧管３７を気体が矢印Ａ
およびＢの方向に交互に流れる（図７（ｃ））。ここ
で、例えば、ある瞬間における気体流の方向が矢印Ａの
方向であったとすると、風下側となるセンサ抵抗器４２
は風上側のセンサ抵抗器４１から気体流によって運ばれ
た熱によって温度が流速ゼロのときよりも上昇し、風上
側となるセンサ抵抗器４１は気体流によって冷却されて
温度が流速ゼロのときよりも下降する。このため、セン
サ抵抗器４１の抵抗値が小さくなる一方、センサ抵抗器
４２の抵抗値が大きくなり、両抵抗値間に差が生じる。
これにより、ブリッジ回路５０の平衡が破れ（すなわ
ち、センサ抵抗器４１，４２の点ａの電位が基準抵抗器
５１，５２の点ｂの電位よりも大きくなり）、差動増幅
器５３の出力（検知信号５８）は増大する。一方、気体
の流れの方向が矢印Ｂの方向の場合には、上記と全く逆
の状態となり、センサ抵抗器４１，４２の接続点ａの電
位が基準抵抗器５１，５２の接続点ｂの電位よりも小さ
くなり、検知信号５８は減少する。従って、フルイディ
ック発振により導圧管３７を気体が矢印ＡおよびＢの方
向に交互に流れると（図７（ｃ））、センサ抵抗器４
１，４２の温度差は図７（ｄ）に示すように正弦波状に
変動する。この場合、検知信号５８を得るのに必要なセ
ンシング用の電流は定電流回路６５によって常時供給さ
れているため、検知信号５８は図７（ｅ）のような連続
的な正弦波状の波形となる。

【００４７】この検知信号５８（図７（ｅ））は、周期
検出回路５６に入力されて周期（または周波数）が検出
される。ここで検出される周波数は、フルイディック発
振周波数であり、図２４の符号５１１で示したように、
フルイディック流量計内を流れる気体の流速の増大と共
に増大する。なお、フルイディック発振周波数の増大に
伴って導圧管３７内の流速も増大するため、接続点ａ，
ｂの電位差も大きくなり、図２４の符号５１２で示すよ
うに、センサ回路の出力信号（検知信号５８振幅）も増
大する。

【００４８】このように、本実施例によれば、ヒータ抵
抗器４３を間欠駆動することにより消費電力を低減する
ことができるため、電池駆動方式でセンサを構成する場
合に特に有効になると共に、その間欠駆動の周期をヒー
タ抵抗器４３の熱時定数の２倍以下（好ましくは熱時定
数以下）にすることでヒータ抵抗器４３の温度をほぼ一
定状態に保持するようにしたので、ヒータ抵抗器４３に
常時電力を供給したのと同様の状態とすることができ
る。また、センサ抵抗器４１，４２へのセンシング電流
は常時供給するため、センサ回路は常時出力状態とな
る。従って、ヒータ抵抗器４３の必要最小限の温度が確
保されるように電力供給デューティを設定する限り、セ
ンサ回路は、連続的かつ有効な検知信号を出力すること
ができる。このため、測定サンプリング周期を極めて小
さくすることも可能となり、フルイディック流量計のよ
うに高い周波数（短い周期）で流速が変動するような用
途にも十分適用することができる。

【００４９】図８は、本発明のフローセンサを用いてフ
ルイディック発振周波数を検出するようにしたセンサ回
路の他の実施例を表すものである。この図で、上記実施
例（図４）と同一部分には同一の符号を付し、適宜説明
を省略する。

【００５０】このセンサ回路は、定電流回路６５とブリ
ッジ回路５０との間にスイッチ６６を備え、このスイッ
チ６６のオンオフ制御がスイッチング制御回路６４から
のスイッチング信号６３によって行われるようにしたも
のでる。また、差動増幅器５３と周期検出回路５６との
間にはサンプルホールド回路５５が設けられている。そ
の他の構成は図４と同じである。

【００５１】このセンサ回路では、スイッチ６６のオン
オフ動作によってブリッジ回路５０に流れるセンシング
用電流も間欠的となり、差動増幅器５３からの検知信号
５４は図９（ａ）に示すようになる。この検知信号５４
は、サンプルホールド回路５５により信号の欠落部分を
補間されて図９（ｂ）に示すような階段状の信号５７と
なり、さらに周期検出回路５６に入力されて周期（また
は周波数）が検出される。

【００５２】このように、本実施例によれば、ヒータ抵
抗器４３およびブリッジ回路５０への通電制御を双方共
に間欠的に行うことにより、ヒータ抵抗器４３において
熱発生に消費される電力の低減のみならず、ブリッジ回
路５０においてセンシングに消費される電力をも低減す
ることができ、より一層の電力節約が可能となる。

【００５３】なお、本実施例では、ブリッジ回路５０の
通電制御をヒータ抵抗器４３の通電と同時に行うことと
したが、流速ゼロでのヒータ抵抗器４３の温度が図７
（ｂ）のしきい値（ｔ_TH）以上に保持される限り、同時
である必要はなく、また、同期させる必要もない。何故
なら、フルイディック流量計において流量を求める場合
には、センサ出力信号（検知信号５４）の周波数（フル
イディック発振周波数）のみが必要であって、その絶対
値（振幅）は不要であるため、気体流の認識に必要な最
小限の大きさの検知信号５４が得られる限り、ヒータ抵
抗器４３の温度が変化しても周波数を検出可能だからで
ある。

【００５４】従って、例えば、ヒータ抵抗器４３への電
力供給は、最小レベルのセンサ出力を得るのに足りる比
較的長い周期で行う一方、センサ抵抗器４１，４２への
センシング用電流の供給は、大流量に対応した高いフル
イディック周波数をも検出できるような短い周期で行う
ことも可能である。このようにすることにより、センサ
抵抗器４１，４２への供給電力をも低減すると同時に、
フルイディック流量計におけるフルイディック発振のよ
うに相当高い周波数で流速が変動するような用途にも十
分対応することができる。これは、図８において、スイ
ッチング制御回路６４とは別のスイッチング制御回路を
設け、これより出力する高周波のスイッチング信号によ
ってスイッチ６６をオンオフさせ、センサ抵抗器４１，
４２への通電を高速でオンオフ制御することで可能とな
る。

【００５５】但し、通常の定常流のように流速変動の周
期が比較的長い場合には、回路構成の簡略化のため、図
８のようにヒータ抵抗器４３の駆動とセンサ抵抗器４
１，４２の駆動とを同時に行うか、あるいは少なくとも
両者を同期させて行うことが好ましい。この場合には、
ヒータ抵抗器４３の温度が常に一定（すなわち、気体流
によってヒータ抵抗器４３からセンサ抵抗器４１，４２
の周囲に移動する熱量が常に一定）となるタイミングで
検知信号５４が得られるため、検知信号５４の絶対値
（すなわち定常流の流速の絶対値）を精度よく検出する
ことができる。なお、同期制御は、例えば、スイッチン
グ信号６３を所定時間遅延させた信号によってスイッチ
６６のオンオフ制御を行う構成で可能となる。この場
合、遅延回路を１つ追加するだけで済み、回路構成も簡
単である。

【００５６】図１０は本発明のフローセンサを用いてフ
ルイディック発振周波数を検出するようにしたセンサ回
路の他の実施例を表すものである。この図で、上記実施
例（図８）と同一部分には同一の符号を付し、適宜説明
を省略する。

【００５７】このセンサ回路は、図８の回路構成に加え
て、スイッチ６６とブリッジ回路５０との接続点と接地
との間にバックアップ用のキャパシタ６９を接続配置し
たものである。また、本実施例では、サンプルホールド
回路は設けられていない。その他の構成は図８の回路と
同じである。

【００５８】このセンサ回路では、スイッチ６６がオン
の期間においてブリッジ回路５０にセンシング用電流が
供給されると同時にキャパシタ６９が充電され、スイッ
チ６６がオフの期間においてはキャパシタ６９が放電
し、ブリッジ回路５０に電流が供給される。このため、
スイッチ６６のオンオフ動作にかかわらず、ブリッジ回
路５０の通電状態が確保される。従って、差動増幅器５
３からの検知信号５８は図９（ａ）のように間欠的には
ならず、図７（ｅ）に示した滑らかな正弦波状の波形と
なる。このため、キャパシタ６９を設ける一方で図８の
場合のような検知信号５４の欠落部分を補間するための
サンプルホールド回路は不要となり、差動増幅器５３か
らの検知信号５４を周期検出回路５６に直接入力して周
期を検出することができる。従って、本実施例の構成に
よれば、ブリッジ回路５０に供給されるセンシング用電
力の消費を連続供給の場合よりも低減できると共に、回
路の簡素化が可能となる。

【００５９】なお、以上の３つの実施例（図４、図８お
よび図１０）では、フローセンサのヒータ抵抗器の間欠
駆動制御を主としてフルイディック流量計におけるフル
イディック発振周波数の検出という特殊な用途に適用す
る場合について説明したが、これに限るものではなく、
一定条件の下では、一定方向に流れる定常流の流量（流
速）を検出する場合にも適用することができる。すなわ
ち、図８の説明においても述べたように、ヒータ抵抗器
４３の温度が常に一定（あるいは、気体流によってヒー
タ抵抗器４３からセンサ抵抗器４１，４２の周囲に移動
する熱量が常に一定）となる一定タイミング（具体的に
はヒータ抵抗器４３の駆動と同期したタイミング）で検
知信号５４をサンプリングするようにすれば、図７
（ｂ）に示したようなヒータ抵抗器４３の温度の変動は
殆ど問題とならなくなり、一定間隔ではあるが流速の絶
対値およびその変化を比較的精度よく検出することがで
きる。

【００６０】また、図７（ｂ）に示したようにヒータ抵
抗器４３の温度（すなわち、気体流によってヒータ抵抗
器４３からセンサ抵抗器４１，４２の周囲に移動する熱
量）が多少変動しても、その変動幅が流量の測定精度か
ら要求される一定の許容範囲内に入るように、ヒータ抵
抗器４３の熱時定数をも考慮してヒータ抵抗器４３の間
欠駆動制御を行うようにすれば、定常流の流量（流速）
の絶対値の変化を連続的あるいは極めてきめ細かく検出
することができる。

【００６１】図１１は本発明のフローセンサを用いてフ
ルイディック発振周波数を検出するようにしたセンサ回
路の他の実施例を表すものである。この図で、上記実施
例（図４）と同一部分には同一の符号を付し、適宜説明
を省略する。

【００６２】このセンサ回路は、差動増幅器５３からの
検知信号５８をスイッチング制御回路７４にフィードバ
ックし、検知信号５８のレベルまたは周期（または周波
数）に応じてスイッチング信号７３のデューティ比（周
期Ｔ₂ に対するパルス幅Ｔ₁の比）を可変制御するよう
にしたものである。これにより、ヒータ抵抗器４３への
間欠的電力供給のデューティが導圧管３７内の流速、す
なわちフルイディック流量計の流量に応じて変化するよ
うに自動制御が行われる。具体的には、流量の増大と共
にヒータ抵抗器４３への電力供給デューティを減少させ
るように制御が行われるようになっている。その他の回
路構成は図４に示した実施例と同じである。

【００６３】図１２は図１１のスイッチング制御回路７
４の具体的回路構成例を表すものである。この回路は、
差動増幅器５３からの検知信号５８の電圧レベルと所定
の基準電圧（Ｖ_TH）とを比較し、その比較結果に応じて
ディジタル信号“０”または“１”を出力する比較回路
９０と、この比較回路９０からの比較結果信号に基づ
き、ヒータ抵抗器４３への電力供給のデューティを決定
するデューティ決定回路１００とを備えている。そし
て、本回路では、検知信号５８のレベルに応じてスイッ
チング信号７３のデューティ比（周期Ｔ₂ に対するパル
ス幅Ｔ₁ の比）を可変制御するようにしている。

【００６４】比較回路９０は、検知信号５８がアノード
に入力されるダイオード９１およびこのダイオード９１
のカソードと接地との間に接続されたキャパシタ９２か
らなる整流回路９３と、ダイオード９１とキャパシタ９
２との接続点を一方の入力端に接続し定電圧電源９５を
他の入力端に接続した比較器９６とを備えている。比較
器９６は、整流回路９３の出力信号９４と定電圧電源９
５からの基準電圧（Ｖ_TH）とを比較し、出力信号９４が
Ｖ_TH未満のとき“０”、出力信号９４がＶ_TH以上のとき
“１（＝Ｖ_CC）”の比較結果信号９７を出力するように
なっている。

【００６５】デューティ決定回路１００は、比較結果信
号９７に応じてカウント方向（アップ／ダウン）を切り
替えてカウントを行うアップダウンカウンタ１０１と、
リセット信号１０８によってカウント値がリセットされ
カウントアップを開始するカウンタ１０２と、アップダ
ウンカウンタ１０１のカウント値１０３とカウンタ１０
２のカウント値１０４とを逐次比較し、その比較結果に
応じて“０”または“１”の比較結果信号１１０を出力
する比較器１０５と、比較結果信号１１０を反転するイ
ンバータ１０６と、アップダウンカウンタ１０１および
カウンタ１０２に所定の周波数（周期Ｔ₀ ）のクロック
信号１０９を供給するクロック供給回路１０７とを備え
ている。

【００６６】以上のような構成のスイッチング制御回路
７４の動作を図１３および図１４を参照して説明する。

【００６７】フルイディック流量計を流れる気体の流量
が低流量から高流量に変化すると、導圧管３７内のセン
サ回路（図１１）によって検出されるフルイディック発
振の周波数と振幅とが次第に増大し、例えば差動増幅器
５３からの検知信号５８の波形は図１３（ａ）のように
変化する。この検知信号５８は比較回路９０の整流回路
９３で半波整流され、図１３（ｂ）に示すような波形の
出力信号９４として比較器９６の一方の入力端に入力さ
れる。比較器９６は、出力信号９４と基準電圧（Ｖ_TH）
とを比較し、出力信号９４がＶ_TH未満のとき“０”、出
力信号９４がＶ_TH以上のとき“１（＝Ｖ_CC）”の比較結
果信号９７を出力する（図１３（ｃ））。なお、整流回
路９３は半波整流回路でなく全波整流回路として構成し
てもよい。

【００６８】デューティ決定回路１００のアップダウン
カウンタ１０１は、比較結果信号９７が“０”のときは
カウントアップ動作を行い、比較結果信号９７が“１”
のときはカウントダウン動作を行う。従って、出力信号
９４がＶ_THを超えるｔ₁ の時点でアップダウンカウンタ
１０１のカウント方向がアップからダウンに切り替わる
（図１３（ｃ），（ｄ），図１４（ａ））。一方、フル
イディック流量計の気体流量が減少する場合は、フルイ
ディック発振の周波数と振幅とが次第に減少し、出力信
号９４がＶ_THを下回った時点で、アップダウンカウンタ
１０１のカウント方向がダウンからアップに切り替わ
る。

【００６９】図１４（ｃ）は、このようなアップダウン
カウンタ１０１の動作の一例を示している。この図で、
アップダウンカウンタ１０１のカウント値１０３は、ク
ロック信号１０９（図１４（ｂ））の立ち上がりのタイ
ミングで、“ｉ−１”から“ｊ”まで増加した後、時刻
ｔ₁ でカウント方向が切り替わり、今度は“ｊ”，“ｊ
−１”，……というように減少する。

【００７０】一方、カウンタ１０２は、リセット信号１
０８（図１４（ｅ））の立ち下がりのタイミングでそれ
までのカウント値がリセットされカウント動作を開始す
る。そして、クロック信号１０９（図１４（ｂ））の立
ち上がりのタイミングで“１”，“２”，……というよ
うにカウントアップし、これをカウント値１０４（図１
４（ｄ））として出力する。

【００７１】比較器１０５は、アップダウンカウンタ１
０１のカウント値１０３とカウンタ１０２のカウント値
１０４とを比較し、その結果、前者が後者より大きいと
きは比較結果信号１１０として“０”を出力する一方、
前者が後者より小さいときは“１”を出力する。例えば
図１４（ｃ），（ｄ）において、カウント値１０３が
“ｊ−２”から“ｊ−３”へと減少すると共にカウント
値１０４が“ｎ”から“ｎ＋１”へと増加するタイミン
グ（ｔ₂ ）においてカウント値１０３がカウント値１０
４を下回ったとすると、このタイミングで比較結果信号
１１０が“０”から“１”に変化する（図１４
（ｆ））。なお、この場合、ｎ＝ｊ−３となる。

【００７２】比較結果信号１１０は、リセット信号１０
８（図１４（ｅ））のタイミングで“０”レベルにリセ
ットされると共に、インバータ１０６によって反転され
る。従って、インバータ１０６からは、図１４（ｇ）に
示すように、パルス幅がｎＴ₀ のスイッチング信号７３
が出力される。

【００７３】この場合、クロック信号１０９のｍ個ごと
にリセット信号１０８を与えるものとすると、リセット
信号１０８のパルス周期はｍＴ₀ となる。従って、スイ
ッチング信号７３のデューティ比はｎ／ｍとなる。

【００７４】ここに、整数ｎは検知信号５８のレベル
（振幅の大きさ）と比較器９６の基準電圧Ｖ_THとの差に
対応して間接的に定まるものである。すなわち、上述の
ように、流量変化によって検知信号５８のレベルが基準
電圧Ｖ_THをクロスするごとにアップダウンカウンタ１０
１のカウント方向が切り替わるが、検知信号５８のレベ
ルが基準電圧Ｖ_THに満たないときはアップダウンカウン
タ１０１はカウントアップを続け、その後カウントダウ
ンとカウントアップとを交互に行いながら最終的にカウ
ント値１０３は大きい値に収斂するため、ｎも大きい値
となり、スイッチング信号７３のパルス幅（Ｔ₁ ＝ｎＴ
₀ ）は増大する。一方、検知信号５８のレベルが基準電
圧Ｖ_THを超えているときは、アップダウンカウンタ１０
１はカウントダウンを続け、その後カウントアップとカ
ウントダウンとを交互に行いながら最終的にカウント値
１０３は小さい値に収斂するため、ｎも小さい値とな
り、スイッチング信号７３のパルス幅（Ｔ₁ ＝ｎＴ₀ ）
は縮小する。

【００７５】このようにして、流量の増大に伴って差動
増幅器５３からの検知信号５８のレベル（振幅）が大き
くなると、スイッチング信号７３によってスイッチ６２
のオン期間が短くなる一方、流量の減少に伴って検知信
号５８のレベル（振幅）が小さくなると、スイッチ６２
のオン期間が長くなる。すなわち、図１５に示すよう
に、ヒータ抵抗器４３への電力供給デューティ（符合１
１１）は、流量の増大に伴って減少する形となる。従っ
て、ヒータ抵抗器４３の発生熱量（符合１１２）も流速
の増大に伴って減少する。

【００７６】ヒータ抵抗器４３の発生熱量が減少する
と、フローセンサ３８のセンサ抵抗器４１，４２の温度
差の拡大が抑制される。従って、流速が増大する場合に
おいて、ヒータ抵抗器４３からセンサ抵抗器４１（４
２）への気体流による熱移動量の増大に起因するセンサ
抵抗器４１，４２の温度差の拡大と、熱源であるヒータ
抵抗器４３の発生熱量の減少に起因するセンサ抵抗器４
１，４２の温度差の縮小とが相殺するようにセンサ抵抗
器４１の発生熱量を制御することにより、図１６に示す
ように、差動増幅器５３からの検知信号５８（符合１２
０）は、流速にかかわらずほぼ一定レベルに保持され
る。具体的には、センサ出力はヒータ抵抗器４３への供
給電力に比例するため、センサ出力の増加率をｋとした
場合、ヒータ抵抗器４３への供給電力のデューティは１
／ｋとすればよい。但し、このとき、検知信号５８のレ
ベル１２０は、周期検出回路５６によって周期（周波
数）の検出が可能な程度のレベル１２１を超えているこ
とが必要である。

【００７７】このように本実施例は、フルイディック流
量計においては、流量はフルイディック発振に伴うセン
サ出力電圧の周波数を検出するのみで求めることがで
き、センサ出力電圧の絶対値を検出する必要がないとい
う特性に着目したものである。そして、図１６に示すよ
うに、センサ回路の出力電圧（符合１２０）は、センサ
抵抗器４１への電力供給のデューティを制御しない場合
の出力電圧１２２と比べると、出力電圧差１２３に相当
する分だけ、ヒータ抵抗器４３への供給電力を節約する
ことができる。従って、フルイディック流量計を電池駆
動方式で構成する場合には、特に効果が大きい。

【００７８】図１７は図１１におけるスイッチング制御
回路７４の他の回路構成例を表すものである。この回路
は、図１１の差動増幅器５３からの検知信号５８を半波
整流するための整流回路１３０と、整流回路１３０の出
力信号１３６のレベルを検出し、その検出レベルに応じ
た制御信号１４５を出力するレベル検出回路１４０と、
このレベル検出回路１４０からの制御信号１４５に対応
したパルス幅のパルス信号であるスイッチング信号７３
を出力するデューティ決定回路１５０とを備えている。
そして、本回路では、検知信号５８のレベルに応じてス
イッチング信号７３のデューティ比（周期Ｔ₂ に対する
パルス幅Ｔ₁ の比）を可変制御するようにしている。

【００７９】整流回路１３０は、検知信号５８がアノー
ドに入力されるダイオード１３１、およびこのダイオー
ド１３１のカソードと接地との間に接続されたキャパシ
タ１３２からなり、交流信号として入力された検知信号
５８を半波整流して出力するようになっている。

【００８０】レベル検出回路１４０は、整流回路１３０
からの整流信号１３６が抵抗器１４１を介して入力端の
一方に入力される差動増幅器（オペアンプ）１４２を備
えている。差動増幅器１４２の他の入力端は、一定の基
準電圧Ｖ_THを出力する定電圧電源１４４に接続されてい
る。この差動増幅器５３の出力端は、抵抗器１４３を介
して、抵抗器１４１が接続された方の差動増幅器５３の
入力端に接続されている。このレベル検出回路１４０
は、基準電圧Ｖ_THと整流信号１３６との差を増幅し、こ
の差に応じたレベルの制御信号１４５を出力するように
なっている。

【００８１】デューティ決定回路１５０は、抵抗器８
１，８２およびキャパシタ８３を外付け素子として有す
るパルス発生器８４と、Ｎ型のＭＯＳ(Metal-Oxide Sem
iconductor) トランジスタ１５１およびキャパシタ８６
を外付け素子として有する単安定マルチバイブレータ８
７とを備えている。ＭＯＳトランジスタ１５１のゲート
には、レベル検出回路１４０からの制御信号１４５が印
加され、この制御信号１４５のレベルに応じてソース・
ドレイン間抵抗値（Ｒ_X ′）が変化するようになってい
る。

【００８２】以上のような構成のスイッチング制御回路
７４の動作を図１８を参照して説明する。フルイディッ
ク流量計を流れる気体の流量が低流量から高流量に変化
すると、導圧管３７内のセンサ回路（図１１）によって
検出されるフルイディック発振の周波数と振幅とが次第
に増大し、例えば、差動増幅器５３からの検知信号５８
の波形は図１８（ａ）のように変化する。

【００８３】この検知信号５８は整流回路１３０で半波
整流され、図１８（ｂ）に示すような波形の整流信号１
３６となってレベル検出回路１４０に入力される。レベ
ル検出回路１４０の差動増幅器１４２は、抵抗器１４１
を介して一方の入力端に入力される整流信号１３６と基
準電圧Ｖ_THとの差を増幅し、図１８（ｃ）に示すような
制御信号１４５を出力する。

【００８４】レベル検出回路１４０からの制御信号１４
５はデューティ決定回路１５０のＭＯＳトランジスタ１
５１のゲートに印加され、このＭＯＳトランジスタ１５
１のソース・ドレイン間抵抗値（Ｒ_X ′）を制御する。
具体的には、制御信号１４５のレベルが大きくなるとＲ
_X ′が減少し、制御信号１４５のレベルが小さくなると
Ｒ_X ′が増大する。

【００８５】一方、パルス発生器８４は、抵抗器８１の
抵抗値（Ｒ_A ）、抵抗器８２の抵抗値（Ｒ_B ）、および
キャパシタ８３の容量値（Ｃ）の組合せで定まる周期
（Ｔ₂）でトリガパルス８８（図１８（ｄ））を発生
し、単安定マルチバイブレータ８７に供給する。単安定
マルチバイブレータ８７は、ＭＯＳトランジスタ１５１
のソース・ドレイン間抵抗値（Ｒ_X ′）とキャパシタ８
６の容量値（Ｃ_X ）との積によって定まるパルス幅（Ｔ
₁ ）のパルス信号を生成し、これをスイッチング制御信
号６３（図１８（ｅ））として出力する。

【００８６】ここで、流量の増大に伴って検知信号５８
の振幅が増大すると、レベル検出回路１４０の差動増幅
器１４２からデューティ決定回路１５０に入力される制
御信号１４５のレベルも増大する。これにより、ＭＯＳ
トランジスタ１５１のソース・ドレイン間抵抗値
（Ｒ_X ′）は減少して積（Ｒ_X ′×Ｃ_X ）の値が減少す
るため、単安定マルチバイブレータ８７から出力される
スイッチング信号７３のパルス幅はＴ₁ からＴ₁ ′，Ｔ
₁ ″というように徐々に減少する（図１８（ｅ））。こ
のとき、スイッチング信号６３の周期（Ｔ₂ ）は一定な
ので、結局、ヒータ抵抗器４３に供給される電力のデュ
ーティは図１８（ｆ）に示すように減少していく。この
場合、センサ出力（検知信号５８）はヒータ抵抗器４３
への供給電力に比例するため、センサ出力の増加率をｋ
とした場合、ヒータ抵抗器４３への供給電力のデューテ
ィは１／ｋとなるように制御される。

【００８７】このように、本実施例の回路構成によって
も、図１２の場合と同様に、流量増大に応じてヒータ抵
抗器４３への電力供給のデューティを減少させる制御を
行うことができ、図１２の場合と同等の効果を得ること
ができる。

【００８８】なお、本実施例では、検知信号５８のレベ
ルに応じてスイッチング信号７３のデューティ比を可変
制御するようにしているが、図１２の説明においても述
べたように、検知信号５８の周波数に応じてスイッチン
グ信号７３のデューティ比を可変制御するようにしても
よい。この場合には、図１７のレベル検出回路１４０の
代わりに、検知信号５８の周波数に応じた電圧を出力す
るための周波数・電圧変換回路を設け、この周波数・電
圧変換回路の出力によってデューティ決定回路１５０の
ＭＯＳトランジスタ１５０のソース・ドレイン間抵抗
（Ｒ_X ′）を変化させるようにすればよい。

【００８９】また、以上説明した実施例（図１２，図１
７）では、スイッチング信号７３のデューティ比を変化
させる方法として、パルス周期を一定にしてパルス幅を
変化させるようにしているが、これに限るものではな
く、逆にパルス幅を一定にしてパルス周期を変化させる
ようにしたり、あるいはパルス周期およびパルス幅の双
方を変化させてデューティ比を変化させるように構成す
ることも可能である。

【００９０】図１９は、本発明のフローセンサを用いて
フルイディック発振周波数を検出するようにしたセンサ
回路の他の実施例を表すものである。この図において
も、上記実施例（図４）と同一部分には同一の符号を付
し、適宜説明を省略する。

【００９１】このセンサ回路は、ヒータ抵抗器４３への
電力供給源として、図４の定電流回路６１の代わりに可
変電圧電源７５を備えると共に、差動増幅器５３からの
検知信号５８を可変電圧電源７５にフィードバックする
ようにしたものである。そして、検知信号５８のレベル
に応じて可変電圧電源７５の出力レベルを変化させるこ
とにより、ヒータ抵抗器４３への電力供給のデューティ
を可変制御するようにしている。すなわち、導圧管３７
内の流速の変化（つまりフルイディック流量計の流量変
化）に応じて供給電流の大きさ自体を増減させることに
よって、ヒータ抵抗器４３への電力供給のデューティを
変化させるように自動制御を行うものである。具体的に
は、流量の増大と共にヒータ抵抗器４３への供給電流の
大きさを減少させるように制御が行われるようになって
いる。その他の回路構成は図４に示した実施例と同じで
あり、スイッチング制御回路６４からのスイッチング信
号６３によってスイッチ６２をオンオフする点、および
定電流回路６５によってブリッジ回路５０への電流供給
を常時行う点も同様である。

【００９２】図２０は図１９の可変電圧電源７５の回路
構成例を表すものである。この回路は、交流信号である
検知信号５８を半波整流するための整流回路１６０と、
整流回路１６０から出力される整流信号１６３を平滑化
するためのフィルタ回路１７０と、このフィルタ回路１
７０から出力される平滑出力信号１７４のレベルに応じ
た大きさのヒータ駆動電圧１８６を出力するヒータ電圧
設定回路１８０とを備えている。

【００９３】整流回路１６０は、検知信号５８がアノー
ドに入力されるダイオード１６１と、このダイオード１
６１のカソードと接地との間に接続されたキャパシタ１
６２とを備え、検知信号５８を半波整流して出力するよ
うになっている。

【００９４】フィルタ回路１７０は、出力端を負入力端
に帰還接続した差動増幅器（オペアンプ）１７１と、こ
の差動増幅器１７１の出力端に接続された抵抗器１７２
と、この抵抗器１７２の他端と接地との間に挿入接続さ
れたキャパシタ１７３とを備えている。差動増幅器１７
１の正入力端は、整流回路１６０のダイオード１６１と
キャパシタ１６２との接続点に接続され、抵抗器１７２
とキャパシタ１７３との接続点はヒータ電圧設定回路１
８０に接続されている。そして、フィルタ回路１７０
は、整流回路１６０からの整流信号１６３を平滑化し、
平滑出力信号１７４を出力するようになっている。

【００９５】ヒータ電圧設定回路１８０は、出力端を抵
抗器１８３を介して負入力端に帰還接続した差動増幅器
（オペアンプ）１８２と、この差動増幅器１８２の負入
力端とフィルタ回路１７０の抵抗器１７２およびキャパ
シタ１７２の接続点との間にに接続された抵抗器１８１
と、電源Ｖ_CCと接地との間に直列接続され、その接続点
から所定の基準電圧Ｖ_THを出力する分圧抵抗器１８４，
１８５とを備えている。差動増幅器１８２の正入力端は
分圧抵抗器１８４，１８５の接続点に接続され、基準電
圧Ｖ_THが入力されるようになっている。そして、ヒータ
電圧設定回路１８０は、フィルタ回路１７０から入力さ
れる平滑化信号１７４と基準電圧Ｖ_THとの差を反転増幅
し、この差に応じたヒータ駆動電圧１８６を出力するよ
うになっている。

【００９６】以上のような構成の可変電圧電源７５（図
２０）およびこれを含むセンサ回路（図１９）の動作
を、図２１を参照して説明する。

【００９７】フルイディック流量計を流れる気体の流量
が低流量から高流量に変化すると、導圧管３７内のセン
サ回路（図１９）によって検出されるフルイディック発
振の周波数と振幅とが次第に増大し、例えば、差動増幅
器５３からの検知信号５８の波形は図２１（ａ）のよう
に変化する。

【００９８】この検知信号５８は整流回路１６０で半波
整流され、図２１（ｂ）に示すような波形の整流信号１
６３となってフィルタ回路１７０に入力される。フィル
タ回路１７０では、整流信号１６３の平滑化が行われ、
図２１（ｃ）に示すような平滑化信号１７４が出力され
る。差動増幅器１８２は、平滑化信号１７４と基準電圧
Ｖ_THとの差を反転増幅し、この差に応じたヒータ駆動電
圧１８６（図２１（ｄ））を出力する。一方、センサ回
路（図１９）のスイッチ６２は、図４の場合と同様に、
スイッチング制御回路６４からのスイッチング信号６３
によって一定のデューティ比（周期Ｔ₂ ，パルス幅
Ｔ₁ ）でオンオフする。従って、ヒータ抵抗器４３に
は、図２１（ｅ）に示すように、一定周期（Ｔ₂ ）ごと
に一定期間（Ｔ₁ ）だけ電流が流れると共に、その電流
値は、流量の増大に伴ってＩ_H からＩ_H′，Ｉ_H ″とい
うように徐々に減少していくこととなる。

【００９９】このように本実施例によれば、流量の増大
に伴ってヒータ抵抗器４３への供給電流の大きさ自体が
減少し、図１５に示したように、電流供給デューティ
（符合１１１）が減少する。このため、ヒータ抵抗器４
３の発生熱量１１２も流量の増大に伴って減少する。従
って、センサ出力の増加率ｋに対してヒータ抵抗器４３
への供給電力のデューティを１／ｋとすれば、上記実施
例（図１１）において間欠的ヒータ駆動によって電力供
給デューティを変化させた場合と同様に、ヒータ抵抗器
４３の発生熱量の減少に伴ってセンサ抵抗器４１，４２
の温度差の拡大が抑制され、差動増幅器５３からの検知
信号５８のレベル（図１６の符合１２０）は、流速にか
かわらずほぼ一定レベルに保持される。但し、この場合
も、検知信号５８のレベル１２０は周期検出回路５６に
よって周期（周波数）の検出が可能な程度のレベル１２
１（図１６）を超えていることが必要であることは同様
である。

【０１００】このように、本実施例においても、図１６
の出力電圧差１２３に相当するだけのヒータ抵抗器４３
への供給電力を節約することができる。

【０１０１】なお、本実施例では、スイッチ６３のオン
周期（Ｔ₂ ）とオン期間（Ｔ₁ ）とを一定にしてヒータ
間欠駆動の時間的デューティ比は一定とすることとした
が、これに限るものではなく、ヒータ間欠駆動の時間的
デューティ制御と供給電流値自体を変化させる電流制御
とを併用することも可能である。この場合には、図１９
のスイッチング制御回路６４の代わりに図１１のスイッ
チング制御回路７４（具体的には図１２または図１７の
回路構成）を用い、これに差動増幅器５３からの検知信
号５８をフィードバックするように構成すればよい。

【０１０２】また、本実施例では、検知信号５８のレベ
ルに応じてヒータ抵抗器４３への供給電流の大きさを制
御するようにしているが、図１２の説明においても述べ
たように、検知信号５８の周波数に応じて供給電流の大
きさを制御するようにしてもよい。この場合には、図２
０の整流回路１６０およびフィルタ回路１７０の代わり
に、検知信号５８の周波数に応じた電圧を出力するため
の周波数・電圧変換回路を設け、この周波数・電圧変換
回路の出力をヒータ電圧設定回路１８０に入力するよう
に構成すればよい。

【０１０３】なお、センサ出力に応じた電力供給デュー
ティの制御を行う場合（図１１および図１９）には、以
下の点に留意する必要がある。すなわち、本センサは熱
を発生させて流体の流速変化による熱の変化を計測する
アクティブセンサである。従って、計測対象となる流体
の流速に応じて最適な熱を発生させることが重要であ
る。例えば、ヒータ抵抗器４３からの発熱が比較的大き
く、センサ抵抗器４１，４２との熱結合が比較的強い場
合において、流速が微小なときには、ヒータ抵抗器４３
からセンサ抵抗器４１，４２への伝熱による熱移動に比
べて流体の流れによる熱移動が少ないため、センサ抵抗
器４１，４２間の温度差が小さくなり、最適な計測が困
難となる。一方、ヒータ抵抗器４３からの発熱が比較的
小さく、センサ抵抗器４１，４２との熱結合が比較的弱
い場合においては、微小な流速変化に対してもセンサ抵
抗器４１，４２間の温度差が十分とれ、計測が可能とな
る。このように、ヒータ抵抗器４３とセンサ抵抗器４
１，４２との熱結合の程度を最適化することが極めて重
要であり、この点を考慮してヒータ抵抗器４３への電力
供給デューティを決定する必要がある。

【０１０４】以上説明した各実施例では、ヒータ抵抗器
４３やブリッジ回路５０の駆動電源（図１９の可変電圧
電源７５を除く）を電流源として説明したが、これを電
圧源としても同様である。また、２つのセンサ抵抗器４
１，４２をそれぞれヒータ抵抗器４３の両側に配置する
構成としたが、これに限るものではなく、１つのセンサ
抵抗器４１のみを流れ方向に沿ってヒータ抵抗器５３の
近傍に配置するようにしてもよい。この場合には、例え
ば図４において、センサ抵抗器４２の代わりに基準抵抗
器５１，５２と同じ抵抗値を有する別の基準抵抗器を設
け、これらの４つの抵抗器によってブリッジ回路５０を
構成するようにすればよい。但し、このような構成とし
た場合には、点ａと点ｂとの電位差は、２つのセンサ抵
抗器４１，４２を用いる場合に比べて小さくなるため、
センサ回路としての感度は低下する。従って、感度をよ
り重視する場合には、２つのセンサ抵抗器４１，４２を
用いる方式が好ましい。

【０１０５】

【発明の効果】以上説明したように請求項１またはこれ
を引用する請求項１３記載の熱式流速センサによれば、
ヒータ制御手段によって、流速を認識可能な最低限の検
知信号をセンサ回路から出力させるのに必要な最低限の
熱量をヒータが放出できるようにしたので、連続的な測
定を可能にしながら消費電力を低減することができる。
従って、電池駆動方式でセンサを構成する場合には、特
に有効である。

【０１０６】特に、請求項２または請求項１０またはこ
れらを引用する請求項１３記載の熱式流速センサによれ
ば、ヒータ制御手段によってヒータに供給される間欠的
な電力の供給周期を、ヒータの熱時定数の２倍以下とし
たので、電力供給が間欠的であるにもかかわらず、ヒー
タ温度をほぼ一定に保持することができる。

【０１０７】また、請求項３ないし請求項５のいずれ
か、またはこれらを引用する請求項１３に記載の熱式流
速センサによれば、更に、センサ回路の測温用抵抗器へ
の電流供給をも間欠的に行うようにしたので、上記第１
の効果に加え、消費電力をより一層低減することができ
るという効果がある。

【０１０８】また、請求項６ないし請求項１２のいずれ
か、またはこれらを引用する請求項１３に記載の熱式流
速センサによれば、ヒータ制御手段によって、センサ回
路の検知信号に応じて、流速を認識可能な最低限の検知
信号をセンサ回路から出力させるのに必要な最低限の熱
量をヒータが放出できるようにしたので、上記第１の効
果に加え、フルイディック流量計においてフルイディッ
ク発振を検出するセンサとして用いた場合に、流量に応
じてヒータの放出熱量（ひいては測温用抵抗器の温度）
を最適化することができ、消費電力をより一層低減する
ことができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係る熱式流速センサを備え
たフルイディック流量計の断面図である。

【図２】図１における導圧孔および熱式流速センサを含
む断面を拡大して表す断面図である。

【図３】図２の導圧管を本体の底部と平行な面で切った
状態を表す断面図である。

【図４】図３のフローセンサを用いてフルイディック発
振周波数を検出するようにしたセンサ回路の要部構成を
表す回路図である。

【図５】図４のスイッチング制御回路の構成を表す回路
図である。

【図６】スイッチング制御回路およびヒータ抵抗器の動
作を表すタイミング図である。

【図７】図４のセンサ回路の動作を表す信号波形図であ
る。

【図８】図３のフローセンサを用いてフルイディック発
振周波数を検出するようにしたセンサ回路の他の実施例
を表す回路図である。

【図９】図８のセンサ回路の動作を表す信号波形図であ
る。

【図１０】図３のフローセンサを用いてフルイディック
発振周波数を検出するようにしたセンサ回路の他の実施
例を表す回路図である。

【図１１】図３のフローセンサを用いてフルイディック
発振周波数を検出するようにしたセンサ回路の他の実施
例を表す回路図である。

【図１２】図１１のスイッチング制御回路の回路構成例
を表す回路図である。

【図１３】図１２のスイッチング制御回路の動作を説明
するためのタイミング図である。

【図１４】図１２のスイッチング制御回路の動作を説明
するためのタイミング図である。

【図１５】本発明の熱式流速センサを用いたフルイディ
ック流量計における流量と電力供給デューティおよびヒ
ータ発生熱量との関係を示す説明図である。

【図１６】フルイディック流量計における流量とセンサ
出力電圧との関係を示す説明図である。

【図１７】図１１のスイッチング制御回路の他の回路構
成例を表す回路図である。

【図１８】図１７のスイッチング制御回路の動作を説明
するためのタイミング図である。

【図１９】図３のフローセンサを用いてフルイディック
発振周波数を検出するようにしたセンサ回路の他の実施
例を表す回路図である。

【図２０】図１９の可変電圧電源の回路構成を表す回路
図である。

【図２１】図２０の可変電圧電源およびヒータ抵抗器の
動作を説明するための信号波形図である。

【図２２】従来のフローセンサを用いてフルイディック
発振周波数を検出するようにしたセンサ回路の要部構成
を表す回路図である。

【図２３】図２２のセンサ回路の動作を示す説明図であ
る。

【図２４】図２２のセンサ回路の動作特性を示す説明図
である。

【符号の説明】

１０ 本体 １１ 入口部 １２ 出口部 ２１ ノズル部 ３３，３４ 導圧孔 ３７ 導圧管 ３８ フローセンサ ４１，４２ センサ抵抗器 ４３ ヒータ抵抗 ５０ ブリッジ回路 ５３ 差動増幅器 ５４，５８ 検知信号 ５５ サンプルホールド回路 ５６ 周期検出回路 ６１，６５ 定電流回路 ６２，６６ スイッチ ６３，７３ スイッチング信号 ６４，７４ スイッチング制御回路 ６９ キャパシタ ７５ 可変電圧電源 ８４ パルス発生器 ８７ 単安定マルチバイブレータ ９０ 比較回路 ９３，１３０，１６０ 整流回路 ９６ 比較器 １００，１５０ デューティ決定回路 １０１ アップダウンカウンタ １０２ カウンタ １０５ 比較器 １４０ レベル検出回路 １４２，１７１，１８２ 差動増幅器 １５１ ＭＯＳトランジスタ １７０ フィルタ回路 １８０ ヒータ電圧設定回路 １８６ ヒータ駆動電圧

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大石 安治 神奈川県藤沢市川名１丁目12番２号 山武 ハネウエル株式会社藤沢工場内 (72)発明者 佐々木 俊彦 神奈川県藤沢市川名１丁目12番２号 山武 ハネウエル株式会社藤沢工場内 (72)発明者 畑中 浩 神奈川県藤沢市川名１丁目12番２号 山武 ハネウエル株式会社藤沢工場内 (72)発明者 上運天 昭司 神奈川県藤沢市川名１丁目12番２号 山武 ハネウエル株式会社藤沢工場内 (72)発明者 久永 哲生 神奈川県藤沢市川名１丁目12番２号 山武 ハネウエル株式会社藤沢工場内 (72)発明者 長田 光彦 神奈川県藤沢市川名１丁目12番２号 山武 ハネウエル株式会社藤沢工場内

Claims (13)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電力の供給を受けて熱を放出するヒータ
   と、 このヒータの近傍に設けられると共に温度に応じて抵抗
   値が変化する測温用抵抗器を有し、前記ヒータから放出
   された熱の流体による移動によって生じた前記測温用抵
   抗器の抵抗値の変化に基づいて、流体の流速に応じた検
   知信号を出力するセンサ回路と、 流速を認識可能な最低限の検知信号を前記センサ回路か
   ら出力させるのに必要な最低限の熱量を前記ヒータが放
   出できるように、前記ヒータに対して間欠的に電力を供
   給するヒータ制御手段とを備えたことを特徴とする熱式
   流速センサ。
2. 【請求項２】 前記ヒータ制御手段によってヒータに供
   給される間欠的な電力の供給周期は、ヒータの熱時定数
   の２倍以下であることを特徴とする請求項１記載の熱式
   流速センサ。
3. 【請求項３】 前記センサ回路の測温用抵抗器に間欠的
   に電流を供給するセンサ回路制御手段を更に備えたこと
   を特徴とする請求項１または２記載の熱式流速センサ。
4. 【請求項４】 前記センサ回路制御手段は、前記ヒータ
   制御手段によるヒータに対する間欠的な電力供給に同期
   して測温用抵抗器に電流を供給することを特徴とする請
   求項３記載の熱式流速センサ。
5. 【請求項５】 前記センサ回路制御手段による電流供給
   時に電力を蓄積し、この蓄積した電力を用いて、センサ
   回路制御手段による電流非供給時に測温用抵抗器に電流
   を供給する電力蓄積手段を更に備えたことを特徴とする
   請求項３または４記載の熱式流速センサ。
6. 【請求項６】 フルイディック流量計においてフルイデ
   ィック発振に伴って流速の変化する流路に設けられ、フ
   ルイディック発振を検出するために流速を検出する熱式
   流速センサであって、 電力の供給を受けて熱を放出するヒータと、 このヒータの近傍に設けられると共に温度に応じて抵抗
   値が変化する測温用抵抗器を有し、ヒータから放出され
   た熱の流体による移動によって生じた測温用抵抗器の抵
   抗値の変化に基づいて、流体の流速に応じた検知信号を
   出力するセンサ回路と、 このセンサ回路の検知信号に応じて、流速を認識可能な
   最低限の検知信号を前記センサ回路から出力させるのに
   必要な最低限の熱量をヒータが放出できるように、前記
   ヒータに供給する電力を制御するヒータ制御手段とを備
   えたことを特徴とする熱式流速センサ。
7. 【請求項７】 前記ヒータ制御手段は、ヒータに対して
   間欠的に電力を供給すると共に、センサ回路の検知信号
   に応じて電力供給のデューティを変化させることによっ
   てヒータに供給する電力を制御することを特徴とする請
   求項６記載の熱式流速センサ。
8. 【請求項８】 前記ヒータ制御手段は、電力供給の周期
   を一定とする一方、電力供給時間の長さを変えることに
   よって電力供給のデューティを変化させることを特徴と
   する請求項７記載の熱式流速センサ。
9. 【請求項９】 前記ヒータ制御手段は、ヒータに対して
   間欠的に電力を供給すると共に、センサ回路の検知信号
   に応じてヒータに印加する電圧を変化させることによっ
   てヒータに供給する電力を制御することを特徴とする請
   求項６記載の熱式流速センサ。
10. 【請求項１０】 前記ヒータ制御手段によってヒータに
    供給される間欠的な電力の供給周期は、ヒータの熱時定
    数の２倍以下であることを特徴とする請求項７ないし９
    のいずれか１に記載の熱式流速センサ。
11. 【請求項１１】 前記ヒータ制御手段は、センサ回路の
    検知信号のレベルに応じて、ヒータに供給する電力を制
    御することを特徴とする請求項６記載の熱式流速セン
    サ。
12. 【請求項１２】 前記ヒータ制御手段は、センサ回路の
    検知信号の周波数または周期に応じて、ヒータに供給す
    る電力を制御することを特徴とする請求項６記載の熱式
    流速センサ。
13. 【請求項１３】 前記測温用抵抗器は、前記ヒータの両
    側に１つずつ設けられていることを特徴とする請求項１
    ないし１２のいずれか１に記載の熱式流速センサ。